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叶片锻件型面检测的研究
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摘要
传统的叶片锻件检测方法,对于叶片锻件的检测存在检测时间长、检测精度不高、检测不方便等不足之处。随着计算机技术、检测技术以及图形学等学科的发展,逆向工程技术得到了广泛的应用。本文旨在研究逆向工程相关技术的基础之上,利用逆向工程技术实现对叶片锻件的数字化检测,并通过检测数据完成对锻压模具的调整,从而解决现有检测方法存在的缺陷。
     本文首先在研究了逆向工程中常用的数据采集方法的基础之上,采用了改造后的双目CCD光栅投影技术实现对叶片锻件的数据采集工作。其次,根据工厂叶片锻件检测的实际要求,利用遗传算法实现了叶片锻件的测量数据与CAD模型的配准,并通过建立参考球、初始定位和提取轮廓控制点的方法对配准过程进行了加速。第三,利用Geomagic软件对定位好的叶片锻件数据进行了型面和型线的分析,获得了型线的相关检测数据。最后,通过叶片锻件的型线检测数据,给出了叶片锻压模具的调整步骤和调整方法,完成了对锻压模具的调整工作。
     以型号为SK57-3的叶片锻件为例,验证了本文提出的所有方法。本文的方法解决了在工厂实际生产中,对于叶片锻件检测存在的时间长、效率低、精度低的弊端。
There are many disadvantages for traditional approaches to inspect the blade forging, such as longer consuming time, lower inspection precision and inconvenient inspection. With the development of modern technologies including computer, inspection technology and computer graphics, the reverse engineering technology has been widely applied in many fields. The goal of this thesis is to realize the digital inspection of blade forging based on the reverse engineering. The inspection data is benefit for the adjustment of forging and stamping mold, and for avoiding the disadvantages of the present inspection methods.
     Firstly, based on the data measurement methods of the reverse engineering , the reconstruction of projecting measurement equipment of both eyes CCD and optical grating is conducted to solve the problems of the measure data for high temperature blade forging. Secondly, according to the real inspection of blade forging in the factories, the genetic algorithm is used to precisely predict the registration of measurement data for blade forging and CAD model. The speed of registration is enhanced by the construction of reference ball, registration of initial location and extraction of outline control points. Thirdly, the blade forging line data of after registration is analyzed by Geomagic software acquiring the inspection data on line. Finally, according to the above data, the adjustment of steps and methods of forging and stamping mold are proposed to establish the adjustment of forging and stamping mold.
     The theoretical methods from this thesis were verified by the application of blade forging for SK57-3.The experimental data are agreement with the predicted mathematical results. The methods presented in this thesis provide some insights to solve the deficiencies which appears in the factories such as longer consuming time, lower efficiency and precision.
引文
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