葉輪測量技術研究

摘 要：葉輪型面檢測技術難度大，文章利用數字模型，合理建立測量坐標系，使坐標系與數字模型達到最佳擬合狀態，合理選擇觸測點的位置、矢量方向，依據數字模型進行編程測量，測量后對測量點對比數字模型進行結果評價，確定了一套以數字模型應用為基礎，以三坐標測量機（CMM）測量為方法的離心葉輪測量的標準方法。

關鍵詞：葉輪；測量技術；研究

1 技術難點及關鍵點如下

數字模型在三維測量中的應用。如何利用數字模型，合理建立測量坐標系，使坐標系與數字模型達到最佳擬合狀態；葉型型面輪廓度、葉尖輪廓度、內流道輪廓度、前緣輪廓度的測量坐標系的建立方式；觸測點相關參數的選擇，包括觸測點的位置、矢量方向的選擇；測頭的旋轉應用，包括測頭旋轉的兩個維度的角度，測頭進出葉片之間的路徑，觸測激勵的設置等。每片葉片的不同區域需要有不同的測頭角度，各角度之間的銜接。

2 建標及編程測量

2.1 建立了葉輪測量的建標方式，具體如下：

先依據軸頸（B基準）建立軸線；再在每個流道內選擇1點，取各流道的P點的中間點作為P點；然后在每個大葉片靠近大外徑處葉盆葉背各打一點（是相對的點），用兩點的連線中心建立角向，經多次擬合后擬合至0.005以內，建立角向坐標系，有幾組葉片就建立幾個角向坐標系，以測量的葉輪為例，就建立了10各角向坐標系。每組葉片在各自的角向坐標系中進行測量。

2.2 測量對比

測量完成后，進行了數據對比。通過RR（測量重復性與再現性），將數據用專用的統計工具進行了對比，得出的結論為：兩名測量員測量的測量重復性與再現性滿足要求（不重合度為10%），說明在此方法下，我們的測量系統是穩定可靠的。

3 建立測量葉輪通用方法

基于以上的測量結論，建立了測量葉輪通用方法，從適用范圍，數字模型導入，坐標系的建立，理論點的導入，評價原則，各部位的測量及評價及報告的輸出等方面，規定了葉輪的檢測規范。

3.1 數字模型導入及坐標系的建立

導入IGES數字模型。打點建立坐標系，X、Y方向以基準圓心建立，角向采用兩點中點與數模進行擬合，擬合至0.005，建立角向坐標系。

P點的選取：坐標系建立完成后，按圖紙在數模上抓取P點，加CLP點后，按流道分布陣列P點，再實際測量所有P點，將實測的所有P點擬合成一個P平面，通過P平面定Z向零點。

理論點的導入：導入XYZ格式理論點。XYZIJK METRIC

（空四個格），如無I、J、K則用空格代替。

3.2 評價原則

3.2.1 基準原則

對于輪廓度要求： ，檢測結束后坐標系不能進行平移，但可以進行二維旋轉；

對于輪廓度要求： ，檢測結束后坐標系可以進行平移和二維旋轉；

對于輪廓度要求： ，檢測結束后可以將坐標系進行平移和三維旋轉。

3.2.2 有跳動或有均布要求的評價原則

有跳動要求的回轉面（包括葉尖、內流道等），允許只測量一個截面；沒有跳動要求的回轉面需至少測量均布或近似均布的3個截面；有均布要求的葉輪，檢測結束后坐標系可以進行二維擬合。

3.2.3 各部位的測量及評價

（1）葉型的測量、結果處理及評價

（2）葉尖的測量、結果處理及評價

（3）內流道的測量、結果處理及評價

（4）前緣的測量、結果處理及評價

4 結束語

通過交流與學習，建立起了適合公司內部應用的離心葉輪測量方法，為公司的離心葉輪測量打下了理論的基礎。通過按此方法測量，以及將測量結果進行RR分析，確定了該測量方法的合理可行性，測量技術得到大幅提升。

參考文獻

[1]檢驗技術手冊.機械工業出版社.

[2]機械檢查工.東安出版.