叶片复杂曲面测量系统研究

【摘要】叶片特殊的动力学性能促使其在水轮机、汽轮机、航空发动机、风力发电机等装备上应用广泛，特殊的合金材料、优质的加工质量保证叶片能够在高温、高压、高腐蚀等恶劣环境下长期工作。随着我国工业化水平的提高，航空航天、水利、电力等方面对叶片的质量和数量都提出了更高的要求。吉林大学智能精密制造研究所针对叶片类复杂曲面的测量，开发了非接触三坐标测量机对单叶片进行测量，并对整体叶盘磨抛测一体化机床的测量系统进行研究开发。本文利用已经搭建完成的非接触三坐标测量机，实现了对汽轮机单叶片的测量，同时对测量系统进行误差分析和精度标定。在整体叶盘磨抛测一体化的测量系统研究中，从测量系统的硬件结构设计、硬件选型、数学模型建立、测量路径规划、测量过程仿真等方面展开对整体叶盘测量系统的研究工作。单叶片的开阔性好，测量过程容易实现，因而测量方法较多。本文针对汽轮机的单叶片测量开发了离线非接触三坐标测量机，介绍测量系统的结构和硬件系统，硬件包括伺服电机、运动控制卡、导轨、激光位移传感器、PC机、电控柜等。叙述测量系统的软件控制和测量过程的实现，软件需控制机床的各轴运动、获取激光位移传感器的数据信息、输出并存储记录的坐标值。分析非接触三坐标测量机的误差，利用二维球列板法对三轴的综合误差进行测量，并建立三坐标测量机的误差模型、利用激光干涉仪对三轴的21项误差进行测量，计算各轴的综合误差，通过两种方法的对比验证，对机床精度进行标定。在整体叶盘在线测量系统研究过程中，对测量系统的结构进行设计，从控制过程实现的难易、与加工侧控制的相互配合以及安装调试等方面确定结构形式。在确定测量系统结构的基础上，综合考虑应用场合和系统参数，选择合适的测头系统和测座。为了实现对整体叶盘测量的目的，五轴联动机床需要配合运动，五轴移动的位移需要通过测位信息计算出来。本文建立整体叶盘测量系统的数学模型，通过运动链的分析和坐标系的建立，推导出由测位信息转变成五轴位移信息的公式。目前整体叶盘的研究主要针对加工过程中的刀位轨迹和刀轴控制，在测量方面的研究较少，在测量时还需要考虑效率、成本、精度等因素。在线测量相对于三坐标测量机而言，减轻了工件拆卸和装夹的工作量，同时避免了由此所带来的误差。本文针对整体叶盘加工与检测一体化五轴机床的在线测量路径规划开展研究。首先提出了测量截面线数和控制点数的确定方法。在此基础上对优化后的测量数据点进行区域划分，在每个区域里对测轴矢量进行优化，使得测轴以最少的姿态完成测量。然后根据规划的截面线、控制点以及测轴矢量，选择测量的最短路径。最后利用CATIA进行仿真，验证测量路径规划的正确性。
【作者】孙青州；
【导师】赵继；
【作者基本信息】吉林大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】叶片；整体叶盘；测量系统；坐标变换；路径规划；精度标定；测轴优化；

【参考文献】
[1]张韬.欧盟法视野下运动员自由流动权利的演变[D].西南政法大学,法律史,2012,硕士.
[2]张宏燕.内蒙古师范大学蒙授英语专业学生写作中的石化现象研究[D].内蒙古师范大学,外国语言学及应用语言学（专业学位）,2013,硕士.
[3]许晓璐.异构无线网络融合机制和服务质量的研究[D].华侨大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[4]周国强.“二次打击”SIRS大鼠早期前炎症因子变化及调控的研究[D].苏州大学,普通外科学,2003,硕士.
[5]杜军朝,刘惠,陈平,武波.无线传感器网络中基于链路层服务的最可靠路由路径建立算法[J].自动化学报,2007,12:1269-1275.
[6]郭田芳.我国上市公司关联交易非关联化研究[D].复旦大学,法律,2012,硕士.
[7]周广涛.皮革废水分质脱氮除铬工艺研究[D].山东大学,环境工程（专业学位）,2012,硕士.
[8]黄辉.圆柱形被动箝位式压电蠕动直线电机研究[D].哈尔滨工业大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[9]梁松峰,邱浩,董铸荣,朱小春.基于矢量空间纯电动车三自由度建模与验证[J].控制工程,2015,01:78-84.
[10]刘永健.流媒体跨网路传输[D].吉林大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[11]王哲.铁路运输企业成本定额指标体系应用困境及对策研究[D].北京交通大学,2014.
[12]路欢.天津市普通高等院校体育教师科学研究绩效评价研究[D].天津体育学院,运动训练（专业学位）,2013,硕士.
[13]李响利.砷甲基化过程中S-腺苷甲硫氨酸和砷与人砷甲基化酶结合位点的研究[D].南京大学,无机化学,2014,博士.
[14]匡文琪.基于Java Web技术的某民主测评系统的研究与实现[D].中国地质大学（北京）,计算机技术,2013,硕士.
[15]娄树旭.我国新型农村合作医疗制度的公平性研究[D].山东财经大学,社会保障,2013,硕士.
[16]宋雪.甘石青黛膏治疗湿疹（湿热型）的临床疗效观察[D].北京中医药大学,中医学,2014,硕士.
[17]杨义顺,陈端石,邹春平.双层隔振系统结构参数改变对结构振动的影响[J].船舶工程.2004(06)
[18]黄剑煜.《席弘赋》源流及腧穴应用的研究[D].广州中医药大学,针灸推拿学,2014,博士.
[19]汪金才.土石复合介质力学特性的试验研究[D].重庆交通大学,岩土工程,2012,硕士.
[20]张琮昌.煤粉颗粒多参数测量的试验研究[D].浙江大学,工程热物理,2013,硕士.
[21]张淑颖.微分算子在零空间追踪中的应用[D].北方工业大学,应用数学,2014,硕士.
[22]李国亮.亿阳信通股份有限公司营销策略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[23]秦成.电磁跟踪系统的研究[D].华中科技大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[24]张晓蓉.基于工作流技术的校园迎新管理系统的软件设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[25]庞海云,刘南,吴桥.应急物资运输与分配决策模型及其改进粒子群优化算法[J].控制与决策,2012,06:871-874+880.
[26]王军利.散寒法在皮肤病治疗中的应用[D].黑龙江中医药大学,中医外科学（专业学位）,2013,硕士.
[27]李健炜.我国投资型保险的发展问题研究[D].湖南农业大学,农村与区域发展,2012,硕士.
[28]胡萍.项目教学法在高职旅游英语教学中的应用研究[D].山东师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[29]安丽娜.高中生母亲教养方式、宽恕与主观幸福感的关系研究[D].河北师范大学,应用心理学,2012,硕士.
[30]王柏雪.人血清穿透素3对急性胰腺炎严重程度的早期预测价值[D].中南大学,临床医学,2014,博士.
[31]阿拉玛.锡林郭勒盟西部旗县蒙古族中学化学实验教学现状调查与研究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[32]邝丞才.毛泽东讲话稿研究[D].湖南师范大学,写作学,2013,硕士.
[33]谭金祥.弯梁桥桥面铺装疲劳损伤分析[D].长沙理工大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[34]马昕,孙优贤.面向大型数据表的粗分析方法[J].计算机工程与应用,2003,16:198-200.
[35]付静.沥青与沥青混合料改性方案对比研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2013,硕士.
[36]王洋.旋转球磨法破解剩余污泥的实验研究[D].东北大学,环境科学,2011,硕士.
[37]李小玲.三汇地区地下水浓度场三维数值模拟与预测[D].成都理工大学,环境科学,2013,硕士.
[38]朱雯.上海地区手足口病的流行与肠道病毒71型基因变异及生存抵抗能力的研究[D].复旦大学,流行病与卫生统计学,2012,硕士.
[39]徐芳.基于FPGA的航空CCD相机图像畸变校正技术研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所),机械电子工程,2013,硕士.
[40]霍雁飞.ALLN、UPFⅡ单用及联用对去血清饥饿诱导大鼠骨骼肌细胞凋亡降解的影响及机制[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[41]詹会.论家庭暴力的法律救济[D].西南政法大学,婚姻家庭法（专业学位）,2012,硕士.
[42]秦铭.战略协作伙伴关系下的中俄文化外交研究[D].吉林大学,国际政治,2014,硕士.
[43]李晓波.中国小麦微核心种质根部性状关联分析[D].河南科技大学,作物栽培学与耕作学,2014,硕士.
[44]李剑波.论“大音希声”之历史流变[D].云南艺术学院,音乐学,2013,硕士.
[45]许振宁,王默,殷焕顺,艾仕云.基于氮掺杂石墨烯传感器检测双酚A[J].化学传感器,2012,04:21-27.
[46]石岩.FcγⅡB I232T基因多态性与膜性肾病易感性的研究[D].吉林大学,内科学,2014,硕士.
[47]俞滨.深度休闲理论视角下的大学生休闲参与、休闲满意度和主观幸福感[D].浙江大学,英语语言文学,2014,硕士.
[48]伍梦尧.宣纸的生产性保护问题研究[D].安徽大学,民俗学,2014,硕士.
[49]葛志远.异香豆素及苯并噁嗪酮类化合物的合成方法研究[D].苏州大学,药物化学,2013,硕士.
[50]张启春.不同肥料配施对西瓜生长发育和栽培基质的影响[D].河南科技大学,园艺（专业学位）,2013,硕士.