《涡轮叶栅的空间几何形态的快速检测 硅胶反求测量法》

ICS21.010

J10团体标准

T/JCBD002—2022

涡轮叶栅的空间几何形态的快速检测

硅胶反求测量法

Rapididentificationofturbinebladespatialgeometry-silicagelinversemeasuring

method

（征求意见稿）

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

吉林省品牌建设促进会发布

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前  言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由吉林大学提出。

本文件起草单位：吉林大学、广西柳工工程机械股份有限公司、国网浙江杭州市萧山区供电有限公

司、浙江中新电力工程建设有限公司、吉林省产品质量监督检验院。

本文件主要起草人：刘春宝、杨孔华、鄢万斌、钱旭、徐巍峰、柳志军、陈素姣、余彬、邱海锋、

章勇华、翁利国、王寒冰、陶红、朱欣桐、杨震、张健、张楠、郭东望、刘爽、田野、周家宇、张宇、

赵聪、胡岷桐、于雪婷、李梦楠、尹峙天、徐进、王超、张洺滈、徐雪霏、张微、吴润沺、刘静。

I

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1范围

本文件适用高扭曲度涡轮叶栅工件制造空间几何形态误差的快速检测。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T2828逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）

GB/T3358统计学词汇及符号第一部分：一般统计术语与用于概率的术语

GB/T3505产品几何量技术规范(GPS)表面结构：轮廓法测量术语、定义及表面结构参数

JB2759机电产品包装通用技术条件

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4原理

通过硅胶浇筑涡轮叶栅，获得与涡轮叶栅有着相同轮廓形状的硅胶模型，使用三坐标测量机得到硅

胶模型表面的三维数据点云，将复杂曲面的坐标扫描测量结果与设计结果比对从而实现利用硅胶反求测

量法完成涡轮叶栅工件制造误差的快速检测。

5试剂或材料

硅胶材料、机油

6仪器设备

三坐标扫描仪

7样品

涡轮叶轮模型应洁净、无污染、无痕迹、无针孔且和胶黏剂，不洁净样品，应用洁净的机油进行彻

底清洗拭干净并晾干。

1

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8试验步骤

8.1仪器参数设定

三坐标测量仪开启后，自动进行初始化，设置仪器参数：

——设置定位原点；

——设置定位点；

——设置定位精度；

——设置测量次数。

8.2步骤

8.2.1将生产的涡轮叶轮，按照GB/T2828进行抽样挑选。

8.2.2然后将挑选的涡轮叶轮进行清洗，按照JB2759规则置放于光洁载物台上，进行硅胶浇筑。

8.2.3使用三坐标测量机得到硅胶模型表面的三维数据点云，将复杂曲面的坐标扫描测量结果与设

计结果比对从而实现利用硅胶反求测量法完成涡轮叶栅工件制造误差的快速检测。

具体；以变矩器涡轮为例，变矩器涡轮的三维图设计模型如图1所示。选取三个平行截面。在平行

截面中获取涡轮对应边界面或截面的投影曲线或轮廓曲线。在不同的曲线上获取60个等距离散点，根

据坐标关系建立分属于三个平面的坐标点集合。针对制造的样件，使用三坐标测量机得到硅胶模型与设

计模型在相同位置的轮廓坐标点集合。即通过上述方法得到了样本点与设计点的坐标点集合。求出设计

模型与硅胶浇筑模型在相同截面相同位置的坐标点距离就是该点的制造误差。将不同截面的制造误差值

采用统计量分析的方法即可确定涡轮不同区域的制造误差。

图1涡轮的样本点选取示意图

9结果与分析

9.1试验结果

9.1.1统计指标见表1。

表1统计指标

项目标准方法

相同位置的误差距离GB/T3505

误差值的样本均值GB/T3358

误差值的样本方差GB/T3358

2

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误差值的样本标准差GB/T3358

9.1.2产品检测指标与设计指标的偏差要符合表2的误差规定。

表2涡轮叶栅测量数据与设计数据的误差要求

项目误差规定范围

样本均值＜0.1

样本方差＜1

样本标准差＜0.5

9.1.3合格产品检测指标和设计指标数据对照表，见表3。

表3样件数据与设计数据的误差分析表

测试样件数据与设计数据的误差分析

序号名称

对象样本均值样本方差样本标准差

截面1坐标点距离0.050.50.25

涡轮

截面2坐标点距离0.070.40.12

叶栅

截面3坐标点距离0.0350.550.3

9.1.4由数据表可见，对于合格产品检测指标与设计指标的比对值符合测量结果的允许差，故采用复

杂曲面的坐标扫描测量结果与设计结果比对从而实现利用硅胶反求测量法完成涡轮叶栅工件制造误差

的快速检测的方法具备可行性。

9.2结果对比

若产品检测指标与设计指标的比对值不符合测量结果的允许差，则需要重新浇筑硅胶模型或者校准

三坐标测量仪，重新测量；若满足，则满足测量精度，编制测量报告。

10试验报告

试验报告应包括但不限于以下内容：

3

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a)本标准编号；

b)检测人员、日期；

c)样品来源；

d)样品的详细描述，包括厂家、样品编号、生产批号和样品形态；

e)检测方法；

f)仪器的名称和型号；

g)检测结果。