航空发动机叶片多角度点云数据的高精度融合研究

【类型】学位论文

【作者】赖文敬 

【关键词】 型面轮廓测量 点云数据融合 相位测量轮廓术 航空发动机叶片

【摘要】在电子技术、信息技术、科学技术和工业生产力蓬勃发展的今天,对于物体型面轮廓、几何尺寸、各种模具和自由曲面及物体表面形变的测量工作难度越来越大、精度要求也越来越高,尤其是像航空发动机叶轮、叶片等这类小曲率几何型面零部件的测量,它们的几何形状和尺寸决定了它的工作性能,而叶片的形状误差直接影响着航空发动机能量的转化效率,所以在进行构件表面机械加工处理时候对它们的型面轮廓精度要求是十分高的。然而,叶片的翼型的多变和空间角度、尺寸的复杂性使得要把它进行高精度360°全尺寸三维轮廓测量带来很大困难。目前,航空发动机叶片测量技术和方法的研究是日趋成熟,但是叶片的测量方法仍会存在一些如测量精度不够高、测量效率比较低、测量成本高以及测量后数据使用效果不理想等-些问题。针对上述航空发动机叶片型面轮廓测量的困难以及测量方法存在的不足,本课题开展了一系列研究。主要是通过对多种物体表面轮廓测量方法进行研究和探讨,寻找一种测量精度高、测量效率高、测量成本相对较低能够适用于航空发动机叶片型面、截面轮廓、几何尺寸测量和其他物体表面轮廓测量的方法,该研究过程及结果在三维轮廓测量方法的研究及应用领域非常具有现实意义。本课题主要研究工作如下：(1)查阅相关资料及国内外文献,调研目前现有的叶片测量方法和我们现有研究基础上,利用相位测量轮廓术对航空发动机叶片型面、截面轮廓、几何尺寸以及叶片局部重要部位进行高精度测量,研究该方法测量数据的实用性和适用性；(2)在现阶段研究的基础上,设计一种叶片多角度测量装置,提出一种多角度叶片表面轮廓点云数据高精度融合方法,实现了叶片的表面三维轮廓360°全尺寸高精度测量；(3)开展了对相位测量轮廓系统性能测试的研究,进行物体表面平整度、表面纹理测量与分析；(4)为了能够进一步提高测量的效率和测量精度,本课题研究过程中对摄像机的标定方法以及系统标定方法进行了进一步深入研究,并对实验系统标定方法进行改进,最后通过实验数据结果显示改进的系统标定方法能满足系统测量精度要求。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】广东工业大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】鲍鸿

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