一種榫齒葉片的三坐標測量方法技術

本發明專利技術提供了一種榫齒葉片的三坐標測量方法，其解決以往榫齒葉片在進行三坐標測量的數模擬合時，由于測量點取點位置不適當而引起的測量數據不穩定等問題。其包括以下步驟：⑴利用UG為三坐標測量程序提供一個虛擬葉片，三坐標測量系統自動將測量坐標系與虛擬葉片坐標系進行重合；⑵粗建基準；⑶數模擬合；⑷數模擬合后，考核虛擬測量坐標系與葉片坐標系的重合度，若重合度不符要求則重復數模擬合過程，若符合要求則測量評價葉片；其特征在于：粗建基準時，迭代誤差半徑為0.03mm；在榫齒葉片根部的內背弧第一粒齒工作面上分均勻三處，每處取兩個點；根部的內背弧第二粒齒工作面上分均勻三處，每處取一個點；在葉根定位側面上取六個點，在根部的內弧、背弧的第一粒齒齒高、靠近進汽、出汽兩側面處各取一點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及葉片的測量
，具體為。
技術介紹
隨著測量技術的發展，目前在葉片的測量上，大量采用三坐標檢測，尤其是在首件 檢驗中，三坐標檢測越來越起到關鍵作用。一般葉片的三坐標測量主要是通過三坐標測量 機來完成，在測量時由三坐標測量機自動通過坐標轉換的方法將葉片坐標系與測量坐標系 擬合后建立測量基準然后再進行測量，但是由于葉片外形復雜，直接用三坐標測量機自帶 的坐標轉換的方法得到的虛擬測量坐標系與葉片坐標系不能很好地重合，從而影響三坐標 測量的使用。這時，可以利用UG造型軟件為三坐標測量程序提供一個虛擬的葉片，三坐標 測量機的測量系統導入虛擬葉片模型后，自動將測量坐標系與虛擬葉片的坐標系進行重 合，然后再通過六點迭代法將虛擬葉片的坐標系與葉片坐標系進行坐標轉換，完成粗建基 準，再在虛擬葉片上取一定數量的點、在粗建立起的虛擬測量坐標系下在實際葉片上測量 這些點，完成數模擬合。由于精建基準的虛擬測量坐標系與葉片坐標系不重合，測量點的 測量值與理論值之間存在差值，這種差值即體現虛擬測量坐標系與葉片坐標系之間的不重 合度，通過最小二乘法計算將虛擬的測量坐標系平移和轉動，使得差值最小，從而實現虛擬 的測量坐標系與葉片坐標系的最優重合，這些計算均在三坐標測量機中自帶的測量程序完 成。但是在實際測量中，由于工件不可能完全按照理論尺寸制造，工件各表面必然存在與理 論尺寸的誤差，這樣就會出現在數模擬合時將工件的制造誤差作為測量方法中的理論差值 帶入最小二乘法計算，使虛擬的測量坐標系產生錯誤的平移和轉動，導致虛擬的測量坐標 系和工件坐標系重合度降低，影響精度。因此，在測量榫齒葉片時常出現榫齒葉片榫齒葉片 的三坐標測量重復性差，同一葉片在同一臺三坐標測量機上多次測量，其得到的測量結果 不一致，測量報告不穩定，且榫齒葉片的三坐標測量結果與常規檢測下的測量結果之間有 較大的差異。因此，在進行數模擬合時，在工件上選取合適的點是影響三坐標測量精度的關 鍵因素。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供了，其主要解決以往 榫齒葉片在進行三坐標測量的數模擬合時，由于測量點取點位置不適當而引起的測量數據 不穩定等問題。其技術方案是這樣的，其包括以下步驟1、利用UG造型軟件為三坐標測量程序提供一個虛擬葉片，三坐標測量系統導入虛擬 葉片模型后自動將測量坐標系與虛擬葉片坐標系通過坐標轉換方法進行重合；2、粗建基準在虛擬葉片上選取點利用三坐標測量機的六點迭代法進行虛擬葉片坐標 系與實際葉片坐標系的坐標轉換，當迭代誤差半徑過大，則在所述虛擬葉片上重新選取點 進過粗建基準，直到迭代誤差半徑符合要求；3、數模擬合再在虛擬葉片上選取測量點、在粗建基準的虛擬測量坐標系下對實際葉 片上所述測量點進行測量；4、數模擬合完成以后，考核粗建基準的虛擬測量坐標系與葉片坐標系的重合度，如果 重合度不符合要求，則重復數模擬合過程，如果重合度符合要求則通過計算機輸入葉片指 定位置的測量方法，測量評價葉片；其特征在于所述粗建基準時，迭代誤差半徑為0. 03mm ；在榫齒葉片根部的內背弧第 一粒齒工作面上分均勻三處，每處取兩個點；根部的內背弧第二粒齒工作面上分均勻三處， 每處取一個點；在葉根定位側面上取六個點，在根部的內弧、背弧的第一粒齒齒高、靠近進 汽、出汽兩側面處各取一點。其進一步特征在于所述粗建基準采用六點迭代法，在所述虛擬葉片根部根部背 弧第一齒工作面取三個點作為XY面，在背弧第一齒工作面附近的根高處取兩個點作為TL 面，在葉根定位側面上取一個點得到τι面；在所述數模擬合完成后，將所述測量點的測量值與理論值進行比較得到差值，如果所 述差值大于0. 02mm,則所述虛擬測量坐標系與實際葉片坐標系重合度不符合要求，需重新 進行數模擬合過程，直至所述差值小于或等于0. 02mm。本專利技術的，其通過控制在粗建基準時迭代誤差的 半徑以及在數模擬合時通過在葉片型面上選取合適的測量點來有效控制數模擬合時的誤 差，保證測量的準確性。附圖說明圖1為榫齒葉片葉根背弧取點建立基準示意圖2為榫齒葉片葉根內弧和定位側面取點建立基準示意圖。具體實施例方式1、利用UG造型軟件為三坐標測量程序提供一個虛擬葉片，三坐標測量系統導入 虛擬葉片模型后自動將測量坐標系與虛擬葉片坐標系通過坐標轉換方法進行重合；2、粗建基準在虛擬葉片根部背弧第一齒工作面取三個點作為XY面，在背弧第一齒工 作面附近的根高處取兩個點作為Π面，在葉根定位側面上取一個點得到TL面選取點利用 三坐標測量機的六點迭代法進行虛擬葉片坐標系與實際葉片坐標系的坐標轉換，當迭代誤 差半徑大于0. 03mm，則在所述虛擬葉片上重新選取點進過粗建基準，直到迭代誤差半徑符 合要求；3、數模擬合在虛擬的榫齒葉片根部的內背弧第一粒齒工作面上分均勻三處，每處取 兩個測量點1 ；根部的內背弧第二粒齒工作面上分均勻三處，每處取一個測量點2 ；在葉根 定位側面上取六個測量點3 ；在根部的內、背弧第一粒齒齒高、靠近進、出汽兩側面處各取 一測量4，將上述測量點在粗建基準的虛擬測量坐標系下、對實際葉片上的上述測量點進行 測量；4、考核粗建基準的虛擬測量坐標系與葉片坐標系的重合度如果重合度不符合要求， 將數模擬合得到的各測量點的測量值與葉片設計理論值進行比較，當測量值與理論值的差 值大于0. 02mm時，則表明虛擬測量坐標系與葉片坐標系重合度不符合要求，重復數模擬合過程，反之則符合重合度要求、通過計算機輸入葉片指定位置的測量方法，測量評價葉片。本專利技術的，其適用于直榫齒葉片和圓弧榫齒葉 片。權利要求1.，其包括以下步驟⑴利用UG造型軟件為三坐標測量程序提供一個虛擬葉片，三坐標測量系統導入虛擬 葉片模型后自動將測量坐標系與虛擬葉片坐標系通過坐標轉換方法進行重合；⑵粗建基準在虛擬葉片上選取點利用三坐標測量機的六點迭代法進行虛擬葉片坐標 系與實際葉片坐標系的坐標轉換，當迭代誤差半徑過大，則在所述虛擬葉片上重新選取點 進過粗建基準，直到迭代誤差半徑符合要求；⑶數模擬合再在虛擬葉片上選取測量點、在粗建基準的虛擬測量坐標系下對實際葉 片上所述測量點進行測量；⑷數模擬合完成以后，考核粗建基準的虛擬測量坐標系與葉片坐標系的重合度，如果 重合度不符合要求，則重復數模擬合過程，如果重合度符合要求則通過計算機輸入葉片指 定位置的測量方法，測量評價葉片；其特征在于所述粗建基準時，迭代誤差半徑為0. 03mm ；在榫齒葉片根部的內背弧第 一粒齒工作面上分均勻三處，每處取兩個點；根部的內背弧第二粒齒工作面上分均勻三處， 每處取一個點；在葉根定位側面上取六個點，在根部的內弧、背弧的第一粒齒齒高、靠近進 汽、出汽兩側面處各取一點。2.根據權利要求1所述的，其特征在于所述粗建基 準采用六點迭代法，在所述虛擬葉片根部根部背弧第一齒工作面取三個點作為XY面，在背 弧第一齒工作面附近的根高處取兩個點作為TL面，在葉根定位側面上取一個點得到)(Z面。3.根據權利要求1或2所述的，其特征在于在所述 數模擬合完成后，將所述測量點的測量值與理論值進行比較得到差值，如果所述差值大于 0. 02mm,則所述虛擬測量坐標系與實際葉片坐標系重合度不符合要求，需重新進行數模擬 合過程，直至所述差值小于或等于0. 02本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種榫齒葉片的三坐標測量方法，其包括以下步驟：⑴利用ＵＧ造型軟件為三坐標測量程序提供一個虛擬葉片，三坐標測量系統導入虛擬葉片模型后自動將測量坐標系與虛擬葉片坐標系通過坐標轉換方法進行重合；⑵粗建基準：在虛擬葉片上選取點利用三坐標測量機的六點迭代法進行虛擬葉片坐標系與實際葉片坐標系的坐標轉換，當迭代誤差半徑過大，則在所述虛擬葉片上重新選取點進過粗建基準，直到迭代誤差半徑符合要求；⑶數模擬合：再在虛擬葉片上選取測量點、在粗建基準的虛擬測量坐標系下對實際葉片上所述測量點進行測量；⑷數模擬合完成以后，考核粗建基準的虛擬測量坐標系與葉片坐標系的重合度，如果重合度不符合要求，則重復數模擬合過程，如果重合度符合要求則通過計算機輸入葉片指定位置的測量方法，測量評價葉片；其特征在于：所述粗建基準時，迭代誤差半徑為０．０３ｍｍ；在榫齒葉片根部的內背弧第一粒齒工作面上分均勻三處，每處取兩個點；根部的內背弧第二粒齒工作面上分均勻三處，每處取一個點；在葉根定位側面上取六個點，在根部的內弧、背弧的第一粒齒齒高、靠近進汽、出汽兩側面處各取一點。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：賀明，張家軍，王進，邵燃，滕樹新，范菲，
申請(專利權)人：無錫透平葉片有限公司，
類型：發明
國別省市：32