一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法
【專利摘要】一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法，噴推葉輪葉片表面分為工作面（4）和非工作面（5），檢驗(yàn)時(shí)先依次進(jìn)行單個(gè)葉片輪廓的粗查、篩除鑄造粗大誤差，然后選擇葉片輪廓綜合誤差最小的葉片建立檢驗(yàn)基準(zhǔn)，再進(jìn)行各個(gè)葉片型值的精確檢驗(yàn)，具體包括以下步驟：樣板（3）靠檢、確定精確檢驗(yàn)的基準(zhǔn)、C點(diǎn)定位、檢驗(yàn)基準(zhǔn)加工、葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)記、三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)和逆向建模和數(shù)據(jù)對比。實(shí)現(xiàn)了使用三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀在現(xiàn)有常規(guī)檢驗(yàn)條件下完成葉片型值的檢驗(yàn)，成本較低，保證了檢驗(yàn)結(jié)果與產(chǎn)品實(shí)際結(jié)果的等價(jià)性。
【專利說明】一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢驗(yàn)方法，更具體的說涉及一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]噴推葉輪作為噴水推進(jìn)裝置的核心零件，負(fù)責(zé)將軸系傳遞過來的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為推動(dòng)船只前進(jìn)的推力，噴推葉輪水利性能的好快和制造精度的高低直接決定了噴水推進(jìn)裝置的性能水平。
[0003]噴推葉輪一般采用整體毛坯鑄造，然后回廠后機(jī)加工到位。但應(yīng)用于中小功率場合的噴推葉輪多采用精密鑄造而成，精密鑄造又稱為熔模鑄造，成型后鑄件的尺寸公差和表面粗糙度都大為提高，能夠滿足中小功率場合對噴推葉輪葉片型值的控制精度要求。精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值通過鑄造保證，回廠后只加工噴推葉輪的內(nèi)孔和端面，從而降低了生產(chǎn)成本和制造周期，提高了生產(chǎn)效率。目前，該種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)通常通過三維掃描儀進(jìn)行檢驗(yàn)；但是，三維掃描儀成本高，且掃描結(jié)果往往與噴推葉輪內(nèi)孔和端面的最終加工結(jié)果無法完全對應(yīng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法成本高、且掃描結(jié)果往往與最終加工結(jié)果無法完全對應(yīng)等問題，提供一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法，所述噴推葉輪葉片的前緣和后緣留有打磨余量，噴推葉輪葉片表面分為工作面和非工作面，檢驗(yàn)時(shí)依次進(jìn)行葉片粗查和葉片精查，在葉片粗查時(shí)采用樣板檢查單個(gè)葉片的輪廓，通過測量葉片表面相對于樣板的誤差、篩除葉片鑄造粗大誤差，并選擇葉片輪廓綜合誤差最小的葉片作為下一步精確測量的基礎(chǔ)，葉片精查時(shí)，在葉片粗查的基礎(chǔ)上，在葉片輪廓綜合誤差最小的葉片上找到與理論型值點(diǎn)最佳的匹配點(diǎn)，以此建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，并且加工檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面，然后利用三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀，完成對葉片型值的檢驗(yàn)，最后利用三維軟件將檢驗(yàn)結(jié)果建模并與理論模型對比，得出型值誤差，再根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)判斷葉片是否合格，具體包括以下步驟:
步驟一、樣板靠檢:采用樣板分別在噴推葉輪葉片的工作面和非工作面的中徑處進(jìn)行靠檢，檢查工作面和非工作面與樣板之間的間隙，并記錄工作面或非工作面與樣板之間的最大間隙為h2 ；
步驟二、確定精確檢驗(yàn)的基準(zhǔn):根據(jù)步驟一中的靠檢結(jié)果最大間隙h2與相應(yīng)的廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，如果最大間隙h2大于或等于廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則該葉片為包含有粗大鑄造誤差的葉片，則剔除掉包含有該葉片的噴推葉輪，
如果最大間隙h2小于廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則依次對該噴推葉輪的所有葉片進(jìn)行靠檢，同時(shí)找到葉片輪廓綜合誤差最小的葉片，將其作為下一步葉片型值精確檢驗(yàn)的基準(zhǔn)；
步驟三、C點(diǎn)定位:首先裝夾噴推葉輪大端內(nèi)輪廓面，校正其大小端輪轂，校正后固定于工作臺上并加工噴推葉輪小端，然后裝夾噴推葉輪小端外圓，校正其輪轂大小端，并加工噴推葉輪大端，再通過機(jī)床確定步驟二中確定的葉片輪廓綜合誤差最小的葉片兩端位置，找到該葉片頂端圓弧，并找出該頂端圓弧的中點(diǎn)，將此點(diǎn)定義為外圓圓弧中點(diǎn)C作為檢驗(yàn)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)；
步驟四、檢驗(yàn)基準(zhǔn)加工:以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，按照理論設(shè)計(jì)的位置劃線，并以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)向噴推葉輪大端平移一給定距離，該距離要求保證噴推葉輪大端面仍留有足夠的軸向加工余量，然后在噴推葉輪大端加工出三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面，接著在噴推葉輪大端的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面上鉆定位盲孔，所述的定位盲孔位于通過C點(diǎn)的葉輪中心線的垂線在檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面上的投影點(diǎn)處，將通過定位盲孔的葉輪中心線的垂線作為三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)坐標(biāo)系X軸坐標(biāo)的方向；
步驟五、葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)記:依次對噴推葉輪所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域和出水邊型值關(guān)注區(qū)域進(jìn)行劃分并標(biāo)記為葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)；
步驟六、三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn):首先將噴推葉輪大端朝上、下端朝下裝夾在專用三爪卡盤上，然后利用檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面和定位盲孔建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，然后將三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀的掃描測頭依次通過步驟五中確定的噴推葉輪所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)和出水邊型值關(guān)注區(qū)域的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)，即完成了所有葉片的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)檢測，最后將檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)出并轉(zhuǎn)換格式；
步驟七、逆向建模和數(shù)據(jù)對比:利用步驟六中的檢測數(shù)據(jù)逆向建模，以C點(diǎn)位基準(zhǔn)，然后與理論模型對比型值點(diǎn)處坐標(biāo)誤差，此型值點(diǎn)處坐標(biāo)誤差即為葉片型值誤差，然后根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對葉片型值誤差結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，從而判斷葉片是否合格，則完成了葉片型值檢驗(yàn)的全部流程。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明中采用葉片粗查和葉片精查相結(jié)合的方法，檢驗(yàn)時(shí)先依次進(jìn)行單個(gè)葉片輪廓的粗查、篩除鑄造粗大誤差，然后選擇葉片輪廓綜合誤差最小的葉片建立檢驗(yàn)基準(zhǔn)，再進(jìn)行各個(gè)葉片型值的精確檢驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)了使用三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀在現(xiàn)有常規(guī)檢驗(yàn)條件下完成葉片型值的檢驗(yàn)，成本較低；且檢驗(yàn)基準(zhǔn)與后續(xù)加工基準(zhǔn)一致，從而保證了檢驗(yàn)結(jié)果與產(chǎn)品實(shí)際結(jié)果的等價(jià)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明中噴推葉輪葉片橫截面示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明中樣板靠檢示意圖。
[0009]圖3是本發(fā)明噴推葉輪校正示意圖。
[0010]圖4是本發(fā)明中噴推葉輪小端面加工示意圖。
[0011]圖5是本發(fā)明中噴推葉輪大端面加工示意圖。
[0012]圖6是本發(fā)明中確定C點(diǎn)示意圖。
[0013]圖7是本發(fā)明中盲孔加工示意圖。
[0014]圖8是本發(fā)明中葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)記示意圖。
[0015]圖中:前緣1，后緣2，樣板3，工作面4，非工作面5，定位盲孔6，進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7，出水邊型值關(guān)注區(qū)域8，翼弦9。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]因?yàn)閲娡迫~輪的葉片型值好壞決定了噴推葉輪水力性能的好壞，也決定了整個(gè)噴推產(chǎn)品性能的好壞，因此通過型值檢驗(yàn)可以剔除不滿足要求的鑄件，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[0018]由于精密鑄造式噴推葉輪的所有葉片都是熔模鑄造而成，無法再通過對葉片機(jī)加工的方式找到檢驗(yàn)基準(zhǔn)，而以輪轂為基準(zhǔn)又無法保證葉片的位置；因此為了保證檢驗(yàn)結(jié)果和后續(xù)加工基準(zhǔn)的一致性，必須要找到一種對精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值進(jìn)行檢驗(yàn)的方法，因此需要在噴推葉輪的葉片上找到可以參考的基準(zhǔn)點(diǎn)并建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，以此來進(jìn)行型值檢驗(yàn)，從而保證內(nèi)孔和端面以同一基準(zhǔn)進(jìn)行后續(xù)加工，最終保證產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求。
[0019]參見圖1至圖8，本發(fā)明提供一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法，所述噴推葉輪葉片的前緣1和后緣2留有打磨余量，噴推葉輪葉片表面分為工作面4和非工作面5 ;檢驗(yàn)時(shí)依次進(jìn)行葉片粗查和葉片精查，在葉片粗查時(shí)采用樣板3檢查單個(gè)葉片的輪廓，通過測量葉片表面相對于樣板3的誤差、篩除葉片鑄造粗大誤差，并選擇葉片輪廓綜合誤差最小的葉片作為下一步精確測量的基礎(chǔ)；葉片精查時(shí)，在葉片粗查的基礎(chǔ)上，在葉片輪廓綜合誤差最小的葉片上找到與理論型值點(diǎn)最佳的匹配點(diǎn)，以此建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，并且加工檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面，然后利用三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀，完成對葉片型值的檢驗(yàn)，最后利用三維軟件將檢驗(yàn)結(jié)果建模并與理論模型對比，得出型值誤差，再根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)判斷葉片是否合格，具體包括以下步驟:
步驟一、樣板3靠檢:采用樣板3分別在噴推葉輪葉片的工作面4和非工作面5的中徑處進(jìn)行靠檢，檢查工作面4和非工作面5與樣板3之間的間隙，并記錄工作面4或非工作面5與樣板3之間的最大間隙為h2。
[0020]此處的樣板3是指利用數(shù)控車床，按照理論設(shè)計(jì)的型值加工出來用于對噴推葉輪葉片輪廓進(jìn)行檢驗(yàn)的量具；此處的靠檢指的是采用樣板3或者模板類檢驗(yàn)工具與被檢零件以接觸的方式檢驗(yàn)表面輪廓，適用于特殊表面形狀或者不易檢驗(yàn)零件的檢查；此處的中徑指的是葉片中部位置，具體參見圖1至圖2。
[0021]步驟二、確定精確檢驗(yàn)的基準(zhǔn):根據(jù)步驟一中的靠檢結(jié)果最大間隙h2與相應(yīng)的廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，如果最大間隙h2大于或等于廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則該葉片為包含有粗大鑄造誤差的葉片，則剔除掉包含有該葉片的噴推葉輪；包含有粗大鑄造誤差的葉片可以是葉片錯(cuò)位、扭曲、卷邊等問題，此時(shí)該噴推葉輪予以判廢處理，不用進(jìn)入后續(xù)型值檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。此處的廠家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)通常為工廠自定標(biāo)準(zhǔn)，跟葉輪的設(shè)計(jì)有關(guān)。
[0022]如果最大間隙h2小于廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則依次對該噴推葉輪的所有葉片進(jìn)行靠檢，同時(shí)找到葉片輪廓綜合誤差最小的葉片，將其作為下一步葉片型值精確檢驗(yàn)的基準(zhǔn)；若最大間隙h2小于廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則說明當(dāng)前葉片無粗大誤差，可以繼續(xù)檢驗(yàn)其它葉片。葉片輪廓綜合誤差最小的葉片指的是該噴推葉輪中靠檢結(jié)果h2最小的葉片，也即是被檢葉片與樣板3貼合最好的，將其作為后續(xù)找型值檢驗(yàn)基準(zhǔn)的葉片。因此步驟二基本可以剔除掉所有葉片鑄造粗大誤差，并且能夠得到輪廓最好的葉片。
[0023]步驟三、C點(diǎn)定位:首先裝夾噴推葉輪大端內(nèi)輪廓面，校正其大小端輪轂，校正后固定于工作臺上并加工噴推葉輪小端，然后裝夾噴推葉輪小端外圓，校正其輪轂大小端，并加工噴推葉輪大端，再通過機(jī)床確定步驟二中確定的葉片輪廓綜合誤差最小的葉片兩端位置，找到該葉片頂端圓弧，并找出該頂端圓弧的中點(diǎn)，將此點(diǎn)定義為外圓圓弧中點(diǎn)C作為檢驗(yàn)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)；具體參見圖3至圖6。此處的檢驗(yàn)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)也可以稱為原點(diǎn)或者參考點(diǎn)。
[0024]通過該步驟三找出的C點(diǎn)完全是基于葉片本身確認(rèn)，與輪轂無關(guān)；且處于鑄造噴推葉輪葉片型值最容易保證的葉片頂端圓弧的中點(diǎn)，也是對葉片水利性能影響最大的地方。C點(diǎn)找到后，就有了檢驗(yàn)的坐標(biāo)系基準(zhǔn)，從而以此點(diǎn)作為檢驗(yàn)坐標(biāo)的原點(diǎn)或者參考點(diǎn)，進(jìn)行檢驗(yàn)基準(zhǔn)的加工。具體參見圖2至圖6。
[0025]步驟四、檢驗(yàn)基準(zhǔn)加工:以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，按照理論設(shè)計(jì)的位置劃線，并以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)向噴推葉輪大端平移一給定距離，該給定距離結(jié)合噴推葉輪型號而定，且該距離要求保證噴推葉輪大端面仍留有足夠的軸向加工余，然后在噴推葉輪大端加工出三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面，接著在噴推葉輪大端的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面上鉆定位盲孔6，所述的定位盲孔6位于通過C點(diǎn)的葉輪中心線的垂線在檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面上的投影點(diǎn)處，將通過定位盲孔6的葉輪中心線的垂線作為三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)坐標(biāo)系X軸坐標(biāo)的方向。
[0026]此處的理論設(shè)計(jì)指的是葉輪的預(yù)先設(shè)計(jì)狀態(tài)，理論設(shè)計(jì)給出葉輪的葉片型值要求，鑄件廠根據(jù)型值要求進(jìn)行葉輪鑄造，而實(shí)際鑄造出來的產(chǎn)品狀態(tài)與理論設(shè)計(jì)狀態(tài)總是有差距的，差距大到一定程度后就無法滿足性能要求了，型值檢驗(yàn)的目的就是為了對差距進(jìn)行判斷，剔除無法滿足的鑄件。三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀進(jìn)行檢驗(yàn)必須先建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，有了三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)用的坐標(biāo)系，就可以用來對葉片上需要檢驗(yàn)的型值點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行定義，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品狀態(tài)和理論狀態(tài)的對比；此處的以C點(diǎn)為基準(zhǔn)就是以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)建立三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)用的坐標(biāo)系，此處的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面是三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)所必須的平面，當(dāng)C點(diǎn)確定后，就以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)向噴推葉輪大端平移某一給定距離，然后在噴推葉輪大端加工出三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面，同時(shí)通過定位盲孔6確定了檢驗(yàn)坐標(biāo)系X軸坐標(biāo)的方向，從而為后續(xù)三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)做好了準(zhǔn)備。具體參見圖7。
[0027]步驟五、葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)記:依次對噴推葉輪所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7和出水邊型值關(guān)注區(qū)域8進(jìn)行劃分并標(biāo)記為葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)。
[0028]具體參見圖，因?yàn)閲娡迫~輪有重疊部分，這部分在葉輪的中部，三坐標(biāo)儀的探頭無法檢驗(yàn)；而影響噴推葉輪性能最關(guān)鍵的是進(jìn)水邊和出水邊，這兩者位于葉輪的兩端，因此只需要檢驗(yàn)葉片進(jìn)水邊和出水邊給定點(diǎn)的型值，就可以判斷噴推葉輪鑄造質(zhì)量的好壞。此處的型值即為在給定坐標(biāo)系下點(diǎn)的坐標(biāo)值。具體檢驗(yàn)時(shí)，可以先對葉片輪廓綜合誤差最小葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7和出水邊型值關(guān)注區(qū)域8進(jìn)行劃分并標(biāo)記為葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)，將其進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)分別標(biāo)記為a、b、c、d、e、f、g、h、1、j、k，將其出水邊型值關(guān)注區(qū)域8的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)分別標(biāo)記為1、m、η、0、p、q、r、s、t、u。然后再依次對噴推葉輪所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7和出水邊型值關(guān)注區(qū)域8進(jìn)行劃分并標(biāo)記為葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)，并將其進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)分別標(biāo)記為a、b、c、d、e、f、g、h、1、j、k,將其出水邊型值關(guān)注區(qū)域8的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)分別標(biāo)記為l、m、η、ο、p、q、r、s、t、u。具體參見圖8。
[0029]步驟六、三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn):首先將噴推葉輪大端朝上、下端朝下裝夾在專用三爪卡盤上，然后利用檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面和定位盲孔6建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，然后將三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀的掃描測頭依次通過步驟五中確定的噴推葉輪所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)和出水邊型值關(guān)注區(qū)域8的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)，即完成了所有葉片的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)檢測，最后將檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)出并轉(zhuǎn)換格式。
[0030]步驟七、逆向建模和數(shù)據(jù)對比:利用步驟六中的檢測數(shù)據(jù)逆向建模，并以C點(diǎn)為基準(zhǔn)，然后與理論模型一一對比并記錄所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域7和出水邊型值關(guān)注區(qū)域8的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)處坐標(biāo)誤差，此葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)處坐標(biāo)誤差即為葉片型值誤差，然后根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對葉片型值誤差結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，從而判斷葉片是否合格，則完成了葉片型值檢驗(yàn)的全部流程。通常情況下，若該點(diǎn)葉片型值誤差大于允許值就是該點(diǎn)型值超差，當(dāng)超差型值點(diǎn)超過總數(shù)的20%，則判定該噴推葉輪型值檢驗(yàn)未通過，該噴推葉輪按照不合格品處理程序進(jìn)行；當(dāng)超差型值點(diǎn)未超過總數(shù)的20%，則判定該推葉輪型值檢驗(yàn)通過，可進(jìn)入后續(xù)加工環(huán)節(jié)。
[0031]上面步驟七中的逆向建模和數(shù)據(jù)對比是對檢驗(yàn)結(jié)果利用三維軟件結(jié)合判據(jù)進(jìn)行是否合格進(jìn)行判斷，該逆向建模指的是利用三坐標(biāo)儀輸出的離散型值點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在三維軟件中，利用相關(guān)造型功能，恢復(fù)葉片的完整三維連續(xù)模型。以C點(diǎn)為基準(zhǔn)就是讓逆向建模的模型和理論模型的C點(diǎn)重合，然后再來測量型值點(diǎn)的誤差；如果不這樣，逆向建模的模型和理論模型在空間中自由擺放，則任何一個(gè)點(diǎn)都可以調(diào)整到重合的狀態(tài)，就失去了檢驗(yàn)的意義，即上面步驟中規(guī)定了讓C點(diǎn)重合，相當(dāng)于定義了兩個(gè)模型的相對位置再來比較，同時(shí)后續(xù)加工也是以此狀態(tài)為基準(zhǔn)進(jìn)行，即以C點(diǎn)為基準(zhǔn)加工，保證了檢測狀態(tài)和后續(xù)加工狀態(tài)的一致性。此處的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)就是允許的逆向建模模型的型值點(diǎn)坐標(biāo)與理論模型對應(yīng)型值點(diǎn)坐標(biāo)的差值。
[0032]本發(fā)明通過上述方法檢驗(yàn)噴推葉輪的葉片型值，可以通過使用三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀完全在現(xiàn)有常規(guī)檢驗(yàn)條件下完成葉片型值的檢驗(yàn)，且檢驗(yàn)基準(zhǔn)與后續(xù)加工基準(zhǔn)一致，從而保證了檢驗(yàn)結(jié)果與產(chǎn)品實(shí)際結(jié)果的等價(jià)性；同時(shí)無需購置價(jià)格昂貴的掃描儀，對于單件小批量場合可以替代成本較高的掃描儀進(jìn)行檢驗(yàn)，具有明顯的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。另外，對于批量化生產(chǎn)情況，如果每一件葉輪都去進(jìn)行掃描判斷，成本和周期都不允許，而采用本方法可以通過采用樣板3粗查結(jié)合型值檢驗(yàn)抽查方式進(jìn)行，速度快，成本低，質(zhì)量控制結(jié)果滿足工程需要，符合生產(chǎn)實(shí)際。
[0033]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結(jié)構(gòu)都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種精密鑄造式噴推葉輪的葉片型值檢驗(yàn)方法，所述噴推葉輪葉片的前緣(I)和后緣(2)留有打磨余量，噴推葉輪葉片表面分為工作面(4)和非工作面(5)，其特征在于，檢驗(yàn)時(shí)依次進(jìn)行葉片粗查和葉片精查，在葉片粗查時(shí)采用樣板(3)檢查單個(gè)葉片的輪廓，通過測量葉片表面相對于樣板(3)的誤差、篩除葉片鑄造粗大誤差，并選擇葉片輪廓綜合誤差最小的葉片作為下一步精確測量的基礎(chǔ)，葉片精查時(shí)，在葉片粗查的基礎(chǔ)上，在葉片輪廓綜合誤差最小的葉片上找到與理論型值點(diǎn)最佳的匹配點(diǎn)，以此建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，并且加工檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面，然后利用三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀，完成對葉片型值的檢驗(yàn)，最后利用三維軟件將檢驗(yàn)結(jié)果建模并與理論模型對比，得出型值誤差，再根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)判斷葉片是否合格，具體包括以下步驟: 步驟一、樣板(3)靠檢:采用樣板(3)分別在噴推葉輪葉片的工作面(4)和非工作面(5)的中徑處進(jìn)行靠檢，檢查工作面(4)和非工作面(5)與樣板(3)之間的間隙，并記錄工作面(4)或非工作面(5)與樣板(3)之間的最大間隙為h2 ； 步驟二、確定精確檢驗(yàn)的基準(zhǔn):根據(jù)步驟一中的靠檢結(jié)果最大間隙h2與相應(yīng)的廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，如果最大間隙h2大于或等于廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則該葉片為包含有粗大鑄造誤差的葉片，則剔除掉包含有該葉片的噴推葉輪， 如果最大間隙h2小于廠家或行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則依次對該噴推葉輪的所有葉片進(jìn)行靠檢，同時(shí)找到葉片輪廓綜合誤差最小的葉片，將其作為下一步葉片型值精確檢驗(yàn)的基準(zhǔn)； 步驟三、C點(diǎn)定位:首先裝夾噴推葉輪大端內(nèi)輪廓面，校正其大小端輪轂，校正后固定于工作臺上并加工噴推葉輪小端，然后裝夾噴推葉輪小端外圓，校正其輪轂大小端，并加工噴推葉輪大端，再通過機(jī)床確定步驟二中確定的葉片輪廓綜合誤差最小的葉片兩端位置，找到該葉片頂端圓弧，并找出該頂端圓弧的中點(diǎn)，將此點(diǎn)定義為外圓圓弧中點(diǎn)C作為檢驗(yàn)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)； 步驟四、檢驗(yàn)基準(zhǔn)加工:以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，按照理論設(shè)計(jì)的位置劃線，并以C點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)向噴推葉輪大端平移一給定距離，該距離要求保證噴推葉輪大端面仍留有足夠的軸向加工余量，然后在噴推葉輪大端加工出三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面，接著在噴推葉輪大端的檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面上鉆定位盲孔(6)，所述的定位盲孔(6)位于通過C點(diǎn)的葉輪中心線的垂線在檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面上的投影點(diǎn)處，將通過定位盲孔(6)的葉輪中心線的垂線作為三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)坐標(biāo)系X軸坐標(biāo)的方向； 步驟五、葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)記:依次對噴推葉輪所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域(7)和出水邊型值關(guān)注區(qū)域(8)進(jìn)行劃分并標(biāo)記為葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)； 步驟六、三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀檢驗(yàn):首先將噴推葉輪大端朝上、下端朝下裝夾在專用三爪卡盤上，然后利用檢驗(yàn)基準(zhǔn)平面和定位盲孔(6)建立檢驗(yàn)坐標(biāo)系，然后將三坐標(biāo)檢驗(yàn)儀的掃描測頭依次通過步驟五中確定的噴推葉輪所有葉片的進(jìn)水邊型值關(guān)注區(qū)域(7)的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)和出水邊型值關(guān)注區(qū)域(8)的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)，即完成了所有葉片的葉片型值檢驗(yàn)點(diǎn)檢測，最后將檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)出并轉(zhuǎn)換格式； 步驟七、逆向建模和數(shù)據(jù)對比:利用步驟六中的檢測數(shù)據(jù)逆向建模，以C點(diǎn)位基準(zhǔn)，然后與理論模型對比型值點(diǎn)處坐標(biāo)誤差，此型值點(diǎn)處坐標(biāo)誤差即為葉片型值誤差，然后根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對葉片型值誤差結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，從而判斷葉片是否合格，則完成了葉片型值檢驗(yàn)的全部流程。
【文檔編號】G06F19/00GK104462807SQ201410730722
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】程濤, 程哲, 韓海輝, 李健, 吳少龍, 杜文國, 胡彬彬 申請人:武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司