涡轮叶栅的空间几何形态的快速检测 硅胶反求测量法

T/XXXXXXXX-2021I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。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。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术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。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。试剂或材料硅胶材料、机油仪器设备三坐标扫描仪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。试验步骤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。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。涡轮的样本点选取示意图结果与分析试验结果统计指标见表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误差值的样本标准差GB/T3358产品检测指标与设计指标的偏差要符合表2的误差规定。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合格产品检测指标和设计指标数据对照表，见表3。测试对象序号名称样件数据与设计数据的误差分析样本均值样本方差样本标准差涡轮叶栅截面1坐标点距离0.050.50.25截面2坐标点距离0.070.40.12截面3坐标点距离0.0350.550.3样件数据与设计数据的误差分析表由数据表可见，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。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。试验报告试验报告应包括