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三坐標測量機在航空發(fā)動機葉片檢測中的應(yīng)用
來源：鴻華科技
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發(fā)表時間：2022-01-21
航空發(fā)動機葉片幾何形狀復(fù)雜、尺寸跨度大、加工精度要求高等特點決定其成為了航空發(fā)動機中加工制造的難點，同時也對航空發(fā)動機葉片加工質(zhì)量檢測精度和檢測效率提出了更高要求。航空發(fā)動機葉片檢測技術(shù)已逐步從定性檢測到定量檢測，從接觸式檢測到非接觸式檢測，從傳統(tǒng)手工檢測到自動數(shù)字化檢測，從二維比對檢測到多自由度組合檢測，從單一規(guī)格大批量檢測到多規(guī)格小批量檢測。
航空發(fā)動機葉片質(zhì)量檢測方法眾多，如標準樣板法、自動繪圖測量法、光學投影測量、電感測量法、坐標測量法、激光測量法、機器視覺測量法等，其中，三坐標測量儀檢測憑借通用性強、重復(fù)性好、穩(wěn)定性強、檢測精度高等優(yōu)勢在航空葉片制造企業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但此種方法要求測量時處于恒溫環(huán)境下且采樣效率較低。
在對三坐標測量系統(tǒng)進行研究總結(jié)后，測量程序生成方法主要有以下幾種：
1、脫機編程。此方法根據(jù)待測件的幾何特征和公差要求，用DMIS語言手動編寫測量程序，以指導(dǎo)三坐標測量臂自動測量。但此方法對操作人員專業(yè)水平要求較高，編程所需時間長。
2、自學習編程。此方法適合沒有CAD數(shù)模和設(shè)計圖紙的情形下，操作較為簡單便捷，適合產(chǎn)品大批量測量。在手動測量一次后，三坐標測量軟件系統(tǒng)會自動記錄測頭運動和操作并保存為測量程序，對相同批次的產(chǎn)品可實現(xiàn)自動重復(fù)測量。但此時測量軟件需要與三坐標測量機聯(lián)機才能完成程序的編制，CMM其他任務(wù)將會被占用。
3、自動編程。此方法將CAD數(shù)模導(dǎo)入到三坐標測量儀測量軟件中，將工件坐標系(即測量坐標系)與理論坐標系進行對齊后，檢測員基于CAD模型進行測量路徑規(guī)劃，測量軟件系統(tǒng)按照GD&T設(shè)計要求，自動生成DMIS程序，動態(tài)虛擬模擬路徑無誤后自動保存。也可利用三維軟件二次開發(fā)功能、C#編程語言或VB編程語言等工具，根據(jù)三維軟件生成的測量前置文件(包含測量點信息和測頭信息)開發(fā)格式轉(zhuǎn)換程序，直接生成DMIS格式文件，大幅提高測量效率。
在無圖紙的情況下實現(xiàn)葉片的批量測量，可基于光學掃描儀完成葉片初始點云數(shù)據(jù)的采集，然后利用Geomagic Design Direct設(shè)計軟件進行逆向建模，獲取初始CAD模型，并導(dǎo)入PC-DMIS測量軟件中，以引導(dǎo)CMM進行測量路徑自動規(guī)劃。基于CAD數(shù)模的交互自動編程較手工編程而言，效率更快、更清晰直觀、方便驗證，而且也便于對測量點進行采集和編輯。目前，基于CAD數(shù)模自動測量已被國內(nèi)外先進的CMM測量軟件普遍采用。