基于曲面特征点迭代逼近算法的涡轮叶片自适应定位技术

【作者】 訾进锋； 赵卫； 杨小君； 王伟； 李万福；

【机构】 中国科学院西安光学精密机械研究所； 中国航发四川燃气涡轮研究院；

【摘要】 随着航空发动机推重比的不断提高,涡轮前温度大幅度的上升,涡轮叶片的冷却问题日益突出,气膜孔冷却技术是解决涡轮叶片冷却问题的一种重要手段,这也使得在涡轮叶片加工中对气膜孔位置和方向的准确性要求不断提高。传统的气膜孔加工中通过工装定位来建立工装坐标系,假设工装坐标系与理论模型坐标系重合,在工装坐标系下进行气膜孔的加工。由于真实叶片与理论模型存在着差异,采用该方法会导致气膜孔位置和方向与设计值存在一定的偏差,这对航空发动机的整体性能和安全可靠性产生了较大影响。我们提出了一种基于曲面特征点迭代逼近算法的叶片自适应定位技术,通过在真实叶片上测量若干特征点的坐标,把这些点与理论模型叶身点进行迭代逼近,从而最佳拟合得到了实际叶身坐标系,进而通过坐标变换转换为机床坐标系下叶片及气膜孔的位置和方向。目前,我公司在航空我涡轮叶片气膜孔加工中已采用该技术,经验证用自适应定位技术比传统的定位技术定位叶片所加工的叶片气膜孔的形状、位置、方向精度都有很大程度的提升。更多还原