System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法及系统技术方案_技高网

一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法及系统技术方案

技术编号:43056864 阅读:4 留言:0更新日期:2024-10-22 14:37
本发明专利技术涉及一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法及系统,属于涡轮导向器技术领域,该方法包括:获取涡轮导向叶片截面线的分布点,并基于所述分布点重构所述涡轮导向叶片截面线,得到目标叶片截面线;基于牛顿下山法,根据测量点和所述目标叶片截面线计算涡轮导向叶片的目标切点,根据所述测量点的位置和所述目标切点的位置,计算叶宽偏差和叶宽补偿角度;根据六点定位法计算测量六点和理论六点的偏差并进行配准,得到装夹误差补偿量;融合所述叶宽补偿角度和所述装夹误差补偿量,更新加工轨迹。该方法实现流程简单,所需设置的参数少,计算复杂度低,计算效率高,部署难度低,能够应对不同的零件,能够为航空发动机涡轮导向叶片高精度制造提供支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涡轮导向器,尤其涉及一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法及系统


技术介绍

1、相关技术中,航空发动机工作时,燃气流经涡轮导向器的收敛形通道中最小流通截面面积,称之为涡轮导向器喉道面积。喉道面积的大小对涡轮级前后温度、气流流场、流量、推力、转速、油耗率等都有直接影响,是航空发动机整机性能测试调整依据的重要参数。航空发动机涡轮导叶喉道面积对涡轮通流能力及压气机裕度有较大影响,进而影响整机推力、耗油率等关键性能。涡轮导向叶片通常由精密无余量铸造而成,叶身部分成型后无法进行加工,叶片叶身的精铸误差会导致喉道面积分布不均匀,进而影响发动机性能。

2、在实际加工过程中,精铸叶片的叶身必然存在一定的误差,虽然当前能够通过精铸工艺控制让叶身轮廓度满足公差要求,但是作为导向叶片的核心指标,喉道面积对叶片的气流导向性能具有重要的影响,因此其精度要求更高,仅通过精铸工艺的控制难以满足其公差要求,在生产中造成叶片生产良品率不高,喉道面积精度难以保障。

3、即精铸后的叶片虽然叶身不能加工,但是缘板等区域还需要进行缓进给磨削去除余量。常规的磨削方法以六点定位确定叶片的装夹位姿,然后按照既定程序统一进行加工。这种方式没有考虑每个叶片的叶身变形误差,造成磨削后的叶片装配起来喉道分布不均匀。


技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的不足,专利技术的目的在于提供一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法及系统。

2、本专利技术的第一方面,提出了一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法,包括:s1,获取涡轮导向叶片截面线的分布点,并基于所述分布点重构所述涡轮导向叶片截面线,得到目标叶片截面线;s2,基于牛顿下山法,根据测量点和所述目标叶片截面线计算涡轮导向叶片的目标切点,根据所述测量点的位置和所述目标切点的位置,计算叶宽偏差和叶宽补偿角度;s3,根据六点定位法计算测量六点和理论六点的偏差并进行配准,得到装夹误差补偿量;s4,融合所述叶宽补偿角度和所述装夹误差补偿量,更新加工轨迹。

3、进一步地,所述测量点包括第一测量点和第二测量点,所述目标切点包括第一目标切点和第二目标切点,其中,基于牛顿下山法和所述目标叶片截面线计算涡轮导向叶片的目标切点,包括:确定所述第一测量点对应的第一斜率和所述第二测量点对应的第二斜率;根据优化函数,计算选定初始近似值的初始函数值和导数,其中,表示目标叶片截面线的导数,k为或,,;根据进行迭代,得到第一近似值,并基于和,得到第一函数值和导数;基于所述第一近似值和所述第一函数值,判断是否继续迭代,在确定继续迭代的情况下,继续迭代,直至所述第一函数值的绝对值小于预设阈值,得到所述第一目标切点或所述第二目标切点。

4、进一步地,基于所述第一近似值和所述第一函数值,判断是否继续迭代,包括:基于所述第一近似值,判断所述第一函数值的绝对值是否小于所述预设阈值;在所述第一函数值的绝对值小于所述预设阈值的情况下,确定迭代终止;在所述导数不为零或迭代次数未超过预设次数的情况下,确定继续迭代。

5、进一步地,根据测量点的位置和所述目标切点的位置,计算叶宽偏差和叶宽补偿角度,包括:根据,计算所述测量点的第一叶宽值;根据,计算所述目标切点的第二叶宽值;将所述第一叶宽值与所述第二叶宽值的差值作为所述叶宽偏差;根据所述叶宽偏差和偏差阈值,判断是否计算所述叶宽补偿角度。

6、进一步地,根据所述叶宽偏差和偏差阈值,判断是否计算所述叶宽补偿角度,包括:判断所述叶宽偏差的绝对值是否小于所述偏差阈值;在所述叶宽偏差的绝对值小于所述偏差阈值的情况下,不计算所述叶宽补偿角度;在所述叶宽偏差的绝对值不小于所述偏差阈值的情况下,计算所述叶宽补偿角度。

7、进一步地,计算所述叶宽补偿角度,包括:确定斜率变化区间,并将和作为分别代入计算所述叶宽偏差的方程中,得到和;获取所述斜率变化区间的中点,并将作为代入计算所述叶宽偏差的方程中,得到;在判断的情况下,令=c,在判断的情况下,令=c;在确定的情况下,根据,计算所述叶宽补偿角度。

8、进一步地,根据六点定位法计算测量六点和理论六点的偏差并进行配准,得到装夹误差补偿量,包括:建立所述测量六点和所述理论六点的对应关系;基于,将所述理论六点接近所述测量六点,其中,,表示变换后的点坐标,表示变换器前的点坐标,r表示旋转矩阵,t表示平移向量;基于,最小化误差平方和;根据,计算装夹误差补偿量。

9、本专利技术的第二方面,提出了一种涡轮导向叶片磨削余量调整系统,包括:得到模块,用于获取涡轮导向叶片截面线的分布点,并基于所述分布点重构所述涡轮导向叶片截面线,得到目标叶片截面线;第一计算模块,用于基于牛顿下山法,根据测量点和所述目标叶片截面线计算涡轮导向叶片的目标切点,根据所述测量点的位置和所述目标切点的位置,计算叶宽偏差和叶宽补偿角度;第二计算模块,用于根据六点定位法计算测量六点和理论六点的偏差并进行配准,得到装夹误差补偿量;更新模块,用于融合所述叶宽补偿角度和所述装夹误差补偿量,更新加工轨迹。

10、本专利技术的第三方面,提出了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术第一方面中任一项所述的方法。

11、本专利技术的第四方面,提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行本专利技术第一方面中任一项所述的方法。

12、根据本专利技术实施例的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,获取涡轮导向叶片截面线的分布点,并基于分布点重构涡轮导向叶片截面线,得到目标叶片截面线;基于牛顿下山法,根据测量点和目标叶片截面线计算涡轮导向叶片的目标切点,根据测量点的位置和目标切点的位置,计算叶宽偏差和叶宽补偿角度;根据六点定位法计算测量六点和理论六点的偏差并进行配准,得到装夹误差补偿量;融合叶宽补偿角度和装夹误差补偿量,更新加工轨迹。该方法通过获取涡轮导向叶片截面线的分布点并重构,可以得到更准确的目标叶片截面线。这有助于提高涡轮导向叶片的加工精度,从而提高发动机的性能和可靠性;基于牛顿下山法计算目标切点,可以更准确地确定测量点的位置,从而提高测量的准确性。同时,通过计算叶宽偏差和叶宽补偿角度,可以对测量结果进行修正,进一步提高测量精度;根据六点定位法计算测量六点和理论六点的偏差并进行配准,可以得到装夹误差补偿量。这有助于减小装夹过程中产生的误差,提高加工质量。融合叶宽补偿角度和装夹误差补偿量,更新加工轨迹,可以使加工过程更加精确,减少不必要的加工步骤,提高加工效率。通过提高加工精度、优化测量过程、减少装夹误差和提高加工效率,可以降低生产成本。

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【技术保护点】

1.一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,所述测量点包括第一测量点和第二测量点,所述目标切点包括第一目标切点和第二目标切点,其中,基于牛顿下山法和所述目标叶片截面线计算涡轮导向叶片的目标切点,包括:

3.根据权利要求2所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,基于所述第一近似值和所述第一函数值,判断是否继续迭代,包括:

4.根据权利要求2所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,根据测量点的位置和所述目标切点的位置,计算叶宽偏差和叶宽补偿角度,包括:

5.根据权利要求4所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,根据所述叶宽偏差和偏差阈值,判断是否计算所述叶宽补偿角度,包括:

6.根据权利要求5所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,计算所述叶宽补偿角度,包括:

7.根据权利要求1所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,根据六点定位法计算测量六点和理论六点的偏差并进行配准,得到装夹误差补偿量,包括

8.一种涡轮导向叶片磨削余量调整系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,所述测量点包括第一测量点和第二测量点,所述目标切点包括第一目标切点和第二目标切点,其中,基于牛顿下山法和所述目标叶片截面线计算涡轮导向叶片的目标切点,包括:

3.根据权利要求2所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,基于所述第一近似值和所述第一函数值,判断是否继续迭代,包括:

4.根据权利要求2所述的涡轮导向叶片磨削余量调整方法,其特征在于,根据测量点的位置和所述目标切点的位置,计算叶宽偏差和叶宽补偿角度,包括:

5.根据权利要求4所述的涡轮导向叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员:张帅奇丁琪赵云松骆宇时
申请(专利权)人:中国航发北京航空材料研究院
类型:发明
国别省市:

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