压气机实验叶片模具型腔逆向调整方法

摘要

本发明公开了一种压气机实验叶片模具型腔逆向调整方法，用于解决现有压气机实验叶片模具型腔设计方法叶片成型精度低的技术问题。技术方案是对叶身数据测量，将CAD模型与测量点云进行精确配准，以测量数据建立叶片测量模型，沿着模型高度方向截取截面，得到若干组测量模型与CAD模型在同一高度的叶型曲线，对叶型曲线分段处理，并进行逆向调整，对叶型曲线进行曲面放样，得到逆向调整的模具型腔，以逆向调整的型腔加工出叶片模具。由于根据叶片叶型设计要求以及变形特点，找到变形后的叶片型面与模具型腔面的对应点，基于对应点的位移矢量实现对叶片成型变形的补偿及型腔的逆向调整，提高了叶片成型精度。

主权项

一种压气机实验叶片模具型腔逆向调整方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、判断使用初始模具成型出的叶片型面尺寸是否满足要求；利用无损检测技术，对初始模具成型的试制叶片叶身进行测量，获取三维测量数据，并以点云的形式存储在计算机中；步骤二、将叶片三维测量数据与CAD模型在空间进行配准定位，首先将叶片CAD模型与测量数据点云的主轴调整至平行，且距离不大于0.01mm，然后使用迭代最近点算法将CAD模型与测量点云进行精确配准，以测量数据建立叶片测量模型；步骤三、用一组与主轴方向垂直的平面，沿着模型高度方向截取截面，得到若干组测量模型与CAD模型在同一高度的叶型曲线；步骤四、根据叶片变形呈前缘、后缘向叶盆抱缩的特点，首先将叶型曲线离散为前缘、叶盆、后缘、叶背四段曲线，然后分段寻找对应点；将叶型曲线进行点离散处理；将叶片前后缘设计为椭圆弧、单圆弧、两圆弧或者二次抛物线的形式；根据设计数据，列出前后缘曲线的方程，然后将叶型曲线进行点离散，以前后缘附近的离散点对曲线方程进行最小二乘拟合，得到前后缘曲线方程参数值；根据叶盆叶背曲线上离散点到前后缘曲线方程的距离相对前后缘点呈突变趋势，得到叶盆、叶背曲线的起始点，实现叶型曲线的分段处理；步骤五、将叶片测量模型、CAD模型叶型曲线的对应段离散为相同数量的点，提取对应段各对应点空间坐标信息，计算CAD模型叶型曲线各离散点的空间位移矢量，将位移矢量反向叠加到该点，以此对叶型曲线离散点进行逆向调整，并以逆向调整的离散点拟合曲线，实现对叶型曲线的逆向调整；步骤六、以步骤五的方法遍历步骤三中所提取的叶片CAD模型所有叶型曲线，得到一组逆向调整的叶型曲线，对该组叶型曲线进行曲面放样，得到逆向调整的模具型腔；以逆向调整的型腔重新加工出叶片模具；步骤七、以所加工出的叶片模具进行叶片注塑实验，对所得试制叶片进行叶身数据检测，若叶身尺寸合格，则模具型腔定型，若叶身尺寸不合格，则迭代上述步骤，直到叶片尺寸合格。