基于三坐标测量机的大型扭转叶片型面测量方法研究

大型扭转叶片具有叶身薄、曲率变化大、单燕尾式榫头结构等特点,使得其测量基准短,型面扫描难度大,传统的二维测量方法难以精确测量其轮廓。本文研究了一种基于三坐标测量机的型面测量方法,该方法硬件上选用三坐标测量机配备旋转式连续扫描测头,软件上利用最佳拟合法建立测量坐标系,并提出了利用建立辅助坐标系扫描叶尖的方法。本文介绍并分析了在测量过程中的几种主要误差因素,并对该测量方法进行了不确定度分析。通过实践验证:该方法大大提高了大型扭转叶片的测量精度,成功解决了大型扭转叶片高精度、高效率的型面测量要求。     

地方独立坐标系建立分析

结合工程测量实际,介绍了建立地方独立坐标系的因素,通过地方坐标系的建立,阐述了利用GPS技术建立独立坐标系的椭球变换方法。根据工程测量中长度投影变形的影响等因素和大型工程测量的要求,应建立地方独立坐标系。介绍了独立坐标系建立的一般方法。     

建立叶片气膜孔工件坐标系的方法研究

建立叶片气膜孔工件坐标系是测量气膜孔直径和坐标位置的基础,它一直是几何量检测技术领域的难题,本文简要介绍了一种方便快捷的叶片气膜孔工件坐标系的建立方法,对解决叶片气膜孔测量难题具有一定参考价值.     

工程独立坐标系的建立与统一

本文论述了工程测量为什么要建立工程独立坐标系,工程独立坐标系中高程投影变形和高斯平面投影变形的综合影响,有时需要建立多个工程独立坐标系,在这里浅谈一下工程独立坐标系的统一问题。     

采用CMM测量发动机叶片模具方法研究

为解决传统测量设备难以对组合型块进行准确测量的问题,提出了基于CMM的叶片模具数字化测量方法。利用PC-DIMS测量软件自动获取点的理论值及矢量方向,采用迭代法建立坐标系,选取对应的扫描轨迹生成方式,设置合适的扫描密度对叶片模具进行测量,并对结果进行三维补偿。利用此方法开展了轮廓度测量实验,绘制出叶片模具轮廓偏差图,并对测量不确定度进行评定。实验证明此方法测量准确性好、自动化程度高,可准确反映叶片模具在试制阶段及使用阶段的磨损情况,为模具的返修及保养提供了重要参考。     

工程测量平面坐标系统分析

该文针对工程测量期间存在的准确性问题,采用统一坐标系统会导致工程建设现场的地形走势出现一定长度变形,为有效解决测量区域边缘长度的变形问题,以实际工程为例,在建立独立坐标系的同时,也要参考部分参数模型完成“二次变换”,通过完善平面坐标系统,对长度变形进行合理控制,根据2项投影的长度变形,科学编制工程测量平面直角坐标系统方案,建立变换投影基准面与中央子午线的地方坐标系,最终使工程测区长度变形更匀称,尽可能地提高施工效果,保证施工质量,以期为相关工程测量提供参考。     

扭转变形测量的干涉条纹处理技术

利用光栅干涉原理进行船体扭转变形的测量。有别于传统干涉条纹的信息处理方法,提出了对条纹信息提取求船体扭转变形角的两种方法-条纹倾角法和条纹宽度法。条纹倾角法理论公式与测量坐标系中光栅的位置有关,针对光栅的所有位置关系分析,建立了条纹倾角法的统一公式;条纹宽度法理论公式与两光栅在测量坐标系中的位置无关,条纹宽度法的实验结果表明,变形误差为1.7″,证明测量原理正确,条纹处理方法精度可靠。     

交会对接测距敏感器远距离测量精度验证

本文提出一种飞船交会对接用测距敏感器地面实验远距离测距精度验证方法,即利用电子经纬仪工业测量系统对测距敏感器本体坐标系进行导出,通过控制点对其描述.通过坐标系转换将测距敏感器本体坐标系与高精度大地测量控制网进行坐标系统一.利用高精度全站仪对敏感器反射靶标进行坐标测量.对全站仪测量距离进行数学计算,与测距敏感器直接测量的结果进行比较,得到测距敏感器远距离测量精度.     

基于多线激光扫描的叶片轮廓快速测量系统标定方法

针对现今叶片轮廓测量时,在保证测量精度的前提下提高测量速度的需求,结合工程经验与线激光扫描快速准确的特点,本文提出一种以多个线激光扫描传感器为主体的叶片轮廓快速测量系统,该系统由3个位置固定的线激光扫描传感器完成叶片轮廓测量.在理论上3个传感器测量坐标系之间的旋转矩阵中的未知参数是确定的,故这3个坐标系之间不存在由相对运动引起的直线度误差与定位误差等,主要存在由于安装产生的垂直度误差与平移误差等人为因素误差,因此本文提出并推导了该测量系统坐标系全局标定数学模型,并给出了标定过程与标定结果,通过实际测量叶片轮廓验证了该系统与测量机的测量对比误差为±0.03 mm,测量周期不超过10 s,满足实际测量要求.     

一种导向器叶片排气面积测量模拟装置研制

本文主要论述了导向器叶片排气面积测量过程中,单件叶片的测量方法——利用模拟块进行辅助测量,测具结构采用了新型的翻转机构能够更好地观察叶片的测量状态,模拟块虽然按照理论数据进行的设计,既保证两侧叶片的排气面积测量准确,又能解决整个叶片排气面积测量问题,而且间接地保证了叶片型面的准确性,对于叶片单件的合格加工起到了一定的作用。     

航空发动机叶片粗糙度测量方法研究

航空发动机叶片表面弯扭大,加工过程中难以保证表面粗糙度一致。针对现阶段粗糙度测量方法在测量叶片时缺少测量位置和方向的定义,导致测得的粗糙度值无法判定叶片粗糙度合格性的问题,开展了叶片粗糙度测量方法研究。基于叶片实测截面数据,利用坐标测量机上搭载的粗糙度测头,通过对不同类型的叶片进行多位置多方向的粗糙度测量实验,分析不同位置、不同方向的粗糙度测量结果差异,得到了叶片粗糙度测量方法。本方法将叶片粗糙度与叶片型面相关联,解决了叶片粗糙度的测量位置和测量方向缺乏规范的问题。研究结果对准确、有效、规范地评估叶片表面质量的合格性具有重要意义。     

基于CMM测量的航空发动机叶片型面误差分离技术

针对三坐标测量机检测叶片型面数据处理的关键问题,提出一种叶片型面误差分离方法。采用等高法测量叶片,给出了叶片型面公差评估指标的计算方法和误差分离的原则与步骤。在数据处理时采用最小区域法对测量点和理论截面轮廓线对应点进行匹配,建立了匹配目标函数,采用DFP变尺度算法对其求解,并通过第2次匹配消除建立坐标系误差的影响,以分离出叶片型面线轮廓度误差、扭转误差和位置度误差来判定叶片型面误差是否合格。最后通过实例证明了该方法的实用性和有效性。     

CAT IA曲面法向量和坐标转换的算法研究与应用

提出了一种新的算法用于实现VB语言对CATIA曲面法向量和坐标转换的二次开发。该算法基于方向余弦法和新坐标系轴上3个特殊点实现转换，巧妙地解决了CATIA提供给VB语言二次开发中用于测量角度的函数的不稳定性问题，规避了直接采用测量角度进行的一系列计算（如用角度来求方向余弦值），为CMM数据源的正确性提供了有力保证。基于该研究成果，现已利用VB语言成功开发出“CMM测量点采集辅助软件”，并取得了相关软件著作权。     

车架测量基准的建立方法

使用三坐标测量机测量摩托车车架各安装孔位置时,选择合适的被测实际要素并建立测量基准非常重要。通常按设计基准建立坐标系,使测量基准与设计基准统一是理想的,但在车架测量中这样建立坐标系,重复性误差很大。为确保测量准确可靠,须根据六点定位原则重新建立坐标系。     

基于点特征的直角坐标系空间直线度偏差评价

目前直角坐标系下空间直线度偏差评价尚未形成统一的方法,针对此问题,提出了基于点特征的直角坐标系空间直线度偏差评价方法。利用空间直线度偏差测量模型与点特征间的关系,以直角坐标系下空间直线度测量方法为基础,建立空间直线度偏差评价数学模型。在截面测量法的基础上,建立空间直线度偏差测量模型。基于空间任意对称二次曲线数学方程,构建最小二乘测量截面轮廓曲线,解决被测截面轮廓中心获取的问题。根据模型点特征关系,最终实现对空间直线度偏差的准确评价。通过实际测试验证了所提出方法的合理性与准确性,为推动空间直线度精密测量技术发展提供了有力支撑。     

带微孔的透平叶片的光学测绘方法

提出了一种获得透平叶片及其微孔CAD模型的光学测绘方法,首先,采用小视场的数字结构光三维扫描仪分块测量并拼接获得叶片点云;然后,在微孔中插入直径合适的高精度圆柱量规,测得量规点云,拼接到叶片轮廓上;最后,分别拟合叶片点云和量规点云为NURBS曲面和圆柱体曲面,圆柱体轴线与NURBS曲面交点即为微孔位置,圆柱体轴线方向即为微孔的法线方向,该方法采用传递测量对象的方式,测量芯棒而不是直接测量微孔;通过增加点云的采样密度,提高重建模型的精度和可靠性,测绘结果表明,叶片和量规的曲面模型的残差均为0.104 mm.     

基于椭圆线轮廓度误差评定的椭圆提取方法

简要介绍了目标测头视觉坐标测量系统,分析了测量系统成像目标的图像特征。在此基础上,提出了一种识别和提取CCD图像中目标椭圆的新方法。该方法对CCD图像中的每一个封闭轮廓进行椭圆拟合,根据评价椭圆形状误差的线轮廓度大小来判定该轮廓是否为目标椭圆轮廓。实际检测结果表明,该算法原理正确,易于编程实现,能有效剔除噪音图像,准确提取目标椭圆,具有广泛的实用性。     

光学3D坐标测量技术研究

研究了光学坐标测量系统三维精密视觉测量方法,对其核心技术:数字成像器件模型及标定方法、辅助靶标技术以及高精度亚象素图像处理算法进行了深入的讨论,并提出了详细的解决方法.经实验证明,这些方法切实可行,达到了所要求的精度,从而为光学坐标测量系统的设计提供了可靠依据.     

圆锥轮廓误差的最小区域评定方法

给出了一个能够简便地在三坐标测量机上进行测量和用计算机按最小区域原则进行数据处理的圆锥面参数方程,通过有规律地改变初始搜索方向多次重复运用Powell方法求出测量数据所构成的目标函数的多个局部最优解,通过比较局部最优解求出全局最优解,从而得到一种可以通过计算机直接计算的方式实现对复杂轮廓进行误差评定时比较完善地符合最小区域原则的数据处理方法。研究结果采用计算机模拟的方法进行检验,得到了具有应用意义的结果。