專利名稱：一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，尤其是涉及一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
水輪機(jī)葉片一種復(fù)雜的雕塑形空間曲面鑄件，在加工過程中很難進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控測(cè)量，這樣很難保證葉片的加工質(zhì)量。目前通用的做法是通過測(cè)量葉片的壁厚與加工前的留量對(duì)比來保證加工型線的正確性。這種方法由于檢測(cè)設(shè)備的誤差等原因，測(cè)量出的誤差較大，不能很準(zhǔn)確地反映出葉片型線的加工誤差，也不能發(fā)現(xiàn)整個(gè)加工過程中葉片位置是否發(fā)生了變動(dòng)。另外檢測(cè)的過程較為繁瑣，不利于生產(chǎn)效率的提高。下圖將說明現(xiàn)有的加工及質(zhì)量控制方法。葉片在加工前都會(huì)在正、反面間隔10(T200mm均布測(cè)量點(diǎn)用于葉片毛坯型線的檢測(cè)，并且根據(jù)軟件擬合的結(jié)果可以看出每個(gè)點(diǎn)的具體加工余量值。通用的做法是完成局部區(qū)域加工后使用超聲波對(duì)葉片加工局部進(jìn)行壁厚測(cè)量，該部位的理論厚度值加反面的加工余量就可以確定該加工部位是否加工到理論尺寸。這種方法的缺點(diǎn)是很難確定某一個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)背面的具體加工余量，從而較難確定加工部位是否達(dá)到理論尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種方法簡(jiǎn)單獨(dú)特、較好地監(jiān)控葉片加工過程中位置是否發(fā)生了變化并可以準(zhǔn)確地檢測(cè)加工后葉片型線的正確性、達(dá)到有效控制質(zhì)量的目的的一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明通過如下方式實(shí)現(xiàn)
一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是該方法包括如下步驟
a.工裝設(shè)計(jì)根據(jù)水輪機(jī)葉片具體的型線和加工機(jī)床具體的加工范圍及加工寬度和高度，將葉片在計(jì)算機(jī)內(nèi)利用三維軟件調(diào)整至所需的姿態(tài)，之后設(shè)計(jì)專用的工裝并與葉片進(jìn)行剛性連接，確保加工系統(tǒng)剛性，加工系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置到工裝的拐角處，并使之與加工程序原點(diǎn)相同；
b.檢測(cè)完成局部加工后利用機(jī)床在葉片的加工表面檢驗(yàn)3飛個(gè)點(diǎn)并記錄每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，將每個(gè)坐標(biāo)值導(dǎo)入3D模型中可以得到檢測(cè)點(diǎn)，此時(shí)我們經(jīng)過測(cè)量該檢測(cè)點(diǎn)與3D模型間的垂直距離就可以判斷出該點(diǎn)的加工余量，如果為正值表示未加工到量，相反則表示
加工過量。所述在3D中測(cè)量的數(shù)值與理論加工余量大于3mm，說明整個(gè)工件系統(tǒng)可能發(fā)生了移動(dòng)，需要重新對(duì)工件進(jìn)行定位裝卡；
所述加工時(shí)留有0. 5mm左右的修磨余量； 所述專用的工裝是由底板和其上的半封閉的隨形立板組焊而成； 所述隨形立板與所測(cè)量的葉片的形狀相似。本發(fā)明有如下效果CN 102528563 A
1)方法獨(dú)特本發(fā)明提供的方法該方法包括如下步驟a.工裝設(shè)計(jì)根據(jù)水輪機(jī)葉片具體的型線和加工機(jī)床具體的加工范圍及加工寬度和高度，將葉片在計(jì)算機(jī)內(nèi)利用三維軟件調(diào)整至所需的姿態(tài)，之后設(shè)計(jì)專用的工裝并與葉片進(jìn)行剛性連接，確保加工系統(tǒng)剛性，加工系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置到工裝的拐角處，并使之與加工程序原點(diǎn)相同；b.檢測(cè)完成局部加工后利用機(jī)床在葉片的加工表面檢驗(yàn)3飛個(gè)點(diǎn)并記錄每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，將每個(gè)坐標(biāo)值導(dǎo)入 3D模型中可以得到檢測(cè)點(diǎn)，此時(shí)我們經(jīng)過測(cè)量該檢測(cè)點(diǎn)與3D模型間的垂直距離就可以判斷出該點(diǎn)的加工余量，如果為正值表示未加工到量，相反則表示加工過量。2)較好地監(jiān)控葉片加工過程中位置是否發(fā)生了變化并可以準(zhǔn)確地檢測(cè)加工后葉片型線的正確性本發(fā)明在葉片的加工過程中已被很好地應(yīng)用，很好地控制了加工過程的準(zhǔn)確性，經(jīng)過加工后對(duì)葉片型線的測(cè)量表明，加工表面的余量完全符合公差要求。3)加工過程中可以方便地對(duì)型線進(jìn)行測(cè)量，能較精確地保證加工表面的余量。4)加工過程中可以對(duì)工件的裝卡狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)過程中工件是否有所偏移，減少加工風(fēng)險(xiǎn)。5)快速的檢測(cè)手段可以減少在檢測(cè)過程中對(duì)機(jī)床的占用，大大提高生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明專用的工裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是該方法包括如下步驟
a.工裝設(shè)計(jì)根據(jù)水輪機(jī)葉片具體的型線和加工機(jī)床具體的加工范圍及加工寬度和高度，將葉片在計(jì)算機(jī)內(nèi)利用三維軟件調(diào)整至所需的姿態(tài)，之后設(shè)計(jì)專用的工裝并與葉片進(jìn)行剛性連接，確保加工系統(tǒng)剛性，加工系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置到工裝的拐角處，并使之與加工程序原點(diǎn)相同；
b.檢測(cè)完成局部加工后利用機(jī)床在葉片的加工表面檢驗(yàn)3飛個(gè)點(diǎn)并記錄每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，將每個(gè)坐標(biāo)值導(dǎo)入3D模型中可以得到檢測(cè)點(diǎn)，此時(shí)我們經(jīng)過測(cè)量該檢測(cè)點(diǎn)與3D模型間的垂直距離就可以判斷出該點(diǎn)的加工余量，如果為正值表示未加工到量，相反則表示
加工過量。所述在3D中測(cè)量的數(shù)值與理論加工余量大于3mm，說明整個(gè)工件系統(tǒng)可能發(fā)生了移動(dòng)，需要重新對(duì)工件進(jìn)行定位裝卡。所述加工時(shí)留有0. 5mm左右的修磨余量。如圖1所示專用的工裝是由底板1和其上的半封閉的隨形立板2組焊而成，所述隨形立板2與所測(cè)量的葉片的形狀相似。工裝由80mm厚底板1和半封閉的立板2組焊而成，這種結(jié)構(gòu)可以很好地保證工裝的剛性。底板和隨形立板需根據(jù)不同的葉片的型線及尺寸進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，工裝和葉片通過連接板進(jìn)行焊接固定，焊接后需要對(duì)焊縫進(jìn)行NDT檢測(cè)，以保證連接牢固，從而確保調(diào)運(yùn)及翻轉(zhuǎn)過程中的安全。
權(quán)利要求
1.一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是該方法包括如下步驟a.工裝設(shè)計(jì)根據(jù)水輪機(jī)葉片具體的型線和加工機(jī)床具體的加工范圍及加工寬度和高度，將葉片在計(jì)算機(jī)內(nèi)利用三維軟件調(diào)整至所需的姿態(tài)，之后設(shè)計(jì)專用的工裝并與葉片進(jìn)行剛性連接，確保加工系統(tǒng)剛性，加工系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置到工裝的拐角處，并使之與加工程序原點(diǎn)相同；b.檢測(cè)完成局部加工后利用機(jī)床在葉片的加工表面檢驗(yàn)3飛個(gè)點(diǎn)并記錄每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，將每個(gè)坐標(biāo)值導(dǎo)入3D模型中可以得到檢測(cè)點(diǎn)，此時(shí)我們經(jīng)過測(cè)量該檢測(cè)點(diǎn)與3D模型間的垂直距離就可以判斷出該點(diǎn)的加工余量，如果為正值表示未加工到量，相反則表示加工過量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是所述在3D中測(cè)量的加工余量數(shù)值與理論加工余量大于3mm，說明整個(gè)工件系統(tǒng)可能發(fā)生了移動(dòng)，需要重新對(duì)工件進(jìn)行定位裝卡。
3.如權(quán)利要求2所述的一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是所述加工時(shí)留有0. 5mm左右的修磨余量。
4.如權(quán)利要求2所述的一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是所述專用的工裝是由底板(1)和其上的半封閉的隨形立板(2)組焊而成。
5.如權(quán)利要求4所述的一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是所述隨形立板(2)與所測(cè)量的葉片的形狀相似。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，尤其是涉及一種水輪機(jī)葉片的加工在線測(cè)量方法，其特征是該方法包括如下步驟a.工裝設(shè)計(jì)；b.檢測(cè)完成局部加工后利用機(jī)床在葉片的加工表面檢驗(yàn)3~5個(gè)點(diǎn)并記錄每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，將每個(gè)坐標(biāo)值導(dǎo)入3D模型中可以得到檢測(cè)點(diǎn)，此時(shí)我們經(jīng)過測(cè)量該檢測(cè)點(diǎn)與3D模型間的垂直距離就可以判斷出該點(diǎn)的加工余量，如果為正值表示未加工到量，相反則表示加工過量；本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單獨(dú)特、較好地監(jiān)控葉片加工過程中位置是否發(fā)生了變化并可以準(zhǔn)確地檢測(cè)加工后葉片型線的正確性、達(dá)到有效控制質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23Q17/20GK102528563SQ201110416108
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者彭凡, 楊保, 柏長友, 王紹剛, 馬濤 申請(qǐng)人:寧夏共享鑄鋼有限公司, 寧夏共享集團(tuán)有限責(zé)任公司