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三坐標測量機在航空發動機葉片檢測中的應用
來源：鴻華科技
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發表時間：2022-01-21
航空發動機葉片幾何形狀復雜、尺寸跨度大、加工精度要求高等特點決定其成為了航空發動機中加工制造的難點，同時也對航空發動機葉片加工質量檢測精度和檢測效率提出了更高要求。航空發動機葉片檢測技術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，從傳統手工檢測到自動數字化檢測，從二維比對檢測到多自由度組合檢測，從單一規格大批量檢測到多規格小批量檢測。
航空發動機葉片質量檢測方法眾多，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、重復性好、穩定性強、檢測精度高等優勢在航空葉片制造企業中被廣泛應用，但此種方法要求測量時處于恒溫環境下且采樣效率較低。
在對三坐標測量系統進行研究總結后，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，以指導三坐標測量臂自動測量。但此方法對操作人員專業水平要求較高，編程所需時間長。
2、自學習編程。此方法適合沒有CAD數模和設計圖紙的情形下，操作較為簡單便捷，適合產品大批量測量。在手動測量一次后，三坐標測量軟件系統會自動記錄測頭運動和操作并保存為測量程序，對相同批次的產品可實現自動重復測量。但此時測量軟件需要與三坐標測量機聯機才能完成程序的編制，CMM其他任務將會被占用。
3、自動編程。此方法將CAD數模導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劃，測量軟件系統按照GD&T設計要求，自動生成DMIS程序，動態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功能、C#編程語言或VB編程語言等工具，根據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)開發格式轉換程序，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葉片的批量測量，可基于光學掃描儀完成葉片初始點云數據的采集，然后利用Geomagic Design Direct設計軟件進行逆向建模，獲取初始CAD模型，并導入PC-DMIS測量軟件中，以引導CMM進行測量路徑自動規劃。基于CAD數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數模自動測量已被國內外先進的CMM測量軟件普遍采用。