第1期 2017年1月
组合机床与自动化加工技术
ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechnique
文章编号：10012265(2017)01005705
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2017.01.016
航发叶片的测量数据误差处理方法研究
张明德，罗冲，张卫青，蔡汉水，谢乐（重庆理工大学机械工程学院，重庆400054）
No.1 Jan.2017
摘要：针对航空发动机精锻叶片自动化生产线加工环境相对较差时的误差评定问题，根据国内叶片实际检测中常用的截面法检测，提出了测量点集与理论截线的优化匹配算法。该方法包含测量点集
截面线之间的关系，提出了一种测量点集到理论截线的最近点集求解算法。通过实例验证了该方法
的实用性和有效性，提高了检测效率，提升了测量精度，为后续精加工处理提供数据依据。关键词：叶片测量；数据处理；匹配；航发精锻叶片
文献标识码：A
中图分类号：TH166；TG506
Research on Processing Method of Measuring Data Error of Precision Forging Aeroengine Blade
ZHANG Ming-de,LUO Chong,ZHANG Wei-qing, CAI Han-shui,XIE Le
(School of Mechanical Engineering,Chongqing University of Technology,Chongqing 400054,China)
Abstract : Aiming at the problem of error evaluation when the processing environment of the automatic pro-duction line of the precision forging aeroengine blade is relatively poor, an optimal matching algorithm of the measuring point set and the theoretical truncation line is proposed according to the cross section method com-monly used in the domestic blade actual inspection. The method includes the initial match, the exact match and the matching optimization of the measurement point set and the theoretical stub. In order to obtain a more precise leaf shape error, a new algorithm for finding the closest point set between the measurement point set and the theoretical stub is suggested based on the relationship of the measurement point set and the theoretical section line. The examples were used to verify the effectiveness and practicality of the proposed method,im proves the detection efficiency and improve the measurement accuracy, the data provide a basis for subse quent finishing process.
Key words : blade measurement ; data processing ; matching ; precision forging aeroengine blade
0前言
航空发动机精锻叶片（以下简称“航发叶片”）型面属于自由复杂曲面，自由曲面测量是目前的研究热点。测量方法分为非接触式（光学测量）和接触式(CMM测量）两种方式。文献[11对自由曲面测量技术进行了综述。文献「2-31对自由曲面光学测量进行了研究，光学测量速度高，但精度相对接触式测量较低。国内在实际加工中，批量检测大多采用专用量具及白光来检验，并不能得到精确的叶型误差值；精加工则采用三坐标测量机进行测量，可以得到具体的误差值，不过相对效率不高[4]。
陈贵林等3提出航空发动机精锻叶片数字化生产线，并要求在数字化生产线内实现“自感知、自适应、自诊断、自决策、自修复”功能。在航发叶片磨削生产
收稿日期：2016-09-26
中提出自适应磨削加工，根据余量控制磨削区域、磨首压力，从而实现自适应磨削，提高叶片加工精度、减少叶片报废率。数字化生产线、自适应磨削加工需要检测系统提供精确的测量数据得到加工余量。为了保证自适应生产加工，设计一套快速、可靠的检测系统尤为重要。故本文针对磨前加工生产线加工环境差的问题，提出一种测量点集与理论截线的优化匹配算法，降低系统误差对测量结果精度的影响。在此测量方法的基础上，为了得到更精确的叶型误差，根据测量点集与理论截面线之间整体对应的关系，提出一种适合优化匹配算法的测量点集到理论截线的最近点集求解算法。该方法能快速得到精确的实际叶型误差值，为后续加工处理提供数据依据。
*基金项目："高档数控机床与基确制造装备"国家科技重大专项项目航空发动机精锻叶片自适应砂带磨削中心研制及其应用(2014ZX02001031）：
国家自然科学基金（51275545）
作者简介：张明德(1975一），男，四川莅溪县人，重庆理工大学副教授，硕士，研究方向为复杂曲面零件智能化设计制造及检测，（E－mail)zmd@
qutedu.cn;通讯作者：罗冲(1990一），男，河南南阳人，重庆理工大学硕士研究生，研究方向为复杂曲面零件智能化设计制造及检测，万数据）873886891@qq-com。