本發(fā)明屬于渦輪導(dǎo)向器，尤其涉及一種渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、相關(guān)技術(shù)中，航空發(fā)動機(jī)工作時，燃?xì)饬鹘?jīng)渦輪導(dǎo)向器的收斂形通道中最小流通截面面積，稱之為渦輪導(dǎo)向器喉道面積。喉道面積的大小對渦輪級前后溫度、氣流流場、流量、推力、轉(zhuǎn)速、油耗率等都有直接影響，是航空發(fā)動機(jī)整機(jī)性能測試調(diào)整依據(jù)的重要參數(shù)。航空發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)葉喉道面積對渦輪通流能力及壓氣機(jī)裕度有較大影響，進(jìn)而影響整機(jī)推力、耗油率等關(guān)鍵性能。渦輪導(dǎo)向葉片通常由精密無余量鑄造而成，葉身部分成型后無法進(jìn)行加工，葉片葉身的精鑄誤差會導(dǎo)致喉道面積分布不均勻，進(jìn)而影響發(fā)動機(jī)性能。

2、在實際加工過程中，精鑄葉片的葉身必然存在一定的誤差，雖然當(dāng)前能夠通過精鑄工藝控制讓葉身輪廓度滿足公差要求，但是作為導(dǎo)向葉片的核心指標(biāo)，喉道面積對葉片的氣流導(dǎo)向性能具有重要的影響，因此其精度要求更高，僅通過精鑄工藝的控制難以滿足其公差要求，在生產(chǎn)中造成葉片生產(chǎn)良品率不高，喉道面積精度難以保障。

3、即精鑄后的葉片雖然葉身不能加工，但是緣板等區(qū)域還需要進(jìn)行緩進(jìn)給磨削去除余量。常規(guī)的磨削方法以六點定位確定葉片的裝夾位姿，然后按照既定程序統(tǒng)一進(jìn)行加工。這種方式?jīng)]有考慮每個葉片的葉身變形誤差，造成磨削后的葉片裝配起來喉道分布不均勻。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明的目的在于提供一種渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的第一方面，提出了一種渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，包括：s1，獲取渦輪導(dǎo)向葉片截面線的分布點，并基于所述分布點重構(gòu)所述渦輪導(dǎo)向葉片截面線，得到目標(biāo)葉片截面線；s2，基于牛頓下山法，根據(jù)測量點和所述目標(biāo)葉片截面線計算渦輪導(dǎo)向葉片的目標(biāo)切點，根據(jù)所述測量點的位置和所述目標(biāo)切點的位置，計算葉寬偏差和葉寬補(bǔ)償角度；s3，根據(jù)六點定位法計算測量六點和理論六點的偏差并進(jìn)行配準(zhǔn)，得到裝夾誤差補(bǔ)償量；s4，融合所述葉寬補(bǔ)償角度和所述裝夾誤差補(bǔ)償量，更新加工軌跡。

3、進(jìn)一步地，所述測量點包括第一測量點和第二測量點，所述目標(biāo)切點包括第一目標(biāo)切點和第二目標(biāo)切點，其中，基于牛頓下山法和所述目標(biāo)葉片截面線計算渦輪導(dǎo)向葉片的目標(biāo)切點，包括：確定所述第一測量點對應(yīng)的第一斜率和所述第二測量點對應(yīng)的第二斜率；根據(jù)優(yōu)化函數(shù)，計算選定初始近似值的初始函數(shù)值和導(dǎo)數(shù)，其中，表示目標(biāo)葉片截面線的導(dǎo)數(shù)，k為或，，；根據(jù)進(jìn)行迭代，得到第一近似值，并基于和，得到第一函數(shù)值和導(dǎo)數(shù)；基于所述第一近似值和所述第一函數(shù)值，判斷是否繼續(xù)迭代，在確定繼續(xù)迭代的情況下，繼續(xù)迭代，直至所述第一函數(shù)值的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值，得到所述第一目標(biāo)切點或所述第二目標(biāo)切點。

4、進(jìn)一步地，基于所述第一近似值和所述第一函數(shù)值，判斷是否繼續(xù)迭代，包括：基于所述第一近似值，判斷所述第一函數(shù)值的絕對值是否小于所述預(yù)設(shè)閾值；在所述第一函數(shù)值的絕對值小于所述預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定迭代終止；在所述導(dǎo)數(shù)不為零或迭代次數(shù)未超過預(yù)設(shè)次數(shù)的情況下，確定繼續(xù)迭代。

5、進(jìn)一步地，根據(jù)測量點的位置和所述目標(biāo)切點的位置，計算葉寬偏差和葉寬補(bǔ)償角度，包括：根據(jù)，計算所述測量點的第一葉寬值；根據(jù)，計算所述目標(biāo)切點的第二葉寬值；將所述第一葉寬值與所述第二葉寬值的差值作為所述葉寬偏差；根據(jù)所述葉寬偏差和偏差閾值，判斷是否計算所述葉寬補(bǔ)償角度。

6、進(jìn)一步地，根據(jù)所述葉寬偏差和偏差閾值，判斷是否計算所述葉寬補(bǔ)償角度，包括：判斷所述葉寬偏差的絕對值是否小于所述偏差閾值；在所述葉寬偏差的絕對值小于所述偏差閾值的情況下，不計算所述葉寬補(bǔ)償角度；在所述葉寬偏差的絕對值不小于所述偏差閾值的情況下，計算所述葉寬補(bǔ)償角度。

7、進(jìn)一步地，計算所述葉寬補(bǔ)償角度，包括：確定斜率變化區(qū)間，并將和作為分別代入計算所述葉寬偏差的方程中，得到和；獲取所述斜率變化區(qū)間的中點，并將作為代入計算所述葉寬偏差的方程中，得到；在判斷的情況下，令=c，在判斷的情況下，令=c；在確定的情況下，根據(jù)，計算所述葉寬補(bǔ)償角度。

8、進(jìn)一步地，根據(jù)六點定位法計算測量六點和理論六點的偏差并進(jìn)行配準(zhǔn)，得到裝夾誤差補(bǔ)償量，包括：建立所述測量六點和所述理論六點的對應(yīng)關(guān)系；基于，將所述理論六點接近所述測量六點，其中，，表示變換后的點坐標(biāo)，表示變換器前的點坐標(biāo)，r表示旋轉(zhuǎn)矩陣，t表示平移向量；基于，最小化誤差平方和；根據(jù)，計算裝夾誤差補(bǔ)償量。

9、本發(fā)明的第二方面，提出了一種渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整系統(tǒng)，包括：得到模塊，用于獲取渦輪導(dǎo)向葉片截面線的分布點，并基于所述分布點重構(gòu)所述渦輪導(dǎo)向葉片截面線，得到目標(biāo)葉片截面線；第一計算模塊，用于基于牛頓下山法，根據(jù)測量點和所述目標(biāo)葉片截面線計算渦輪導(dǎo)向葉片的目標(biāo)切點，根據(jù)所述測量點的位置和所述目標(biāo)切點的位置，計算葉寬偏差和葉寬補(bǔ)償角度；第二計算模塊，用于根據(jù)六點定位法計算測量六點和理論六點的偏差并進(jìn)行配準(zhǔn)，得到裝夾誤差補(bǔ)償量；更新模塊，用于融合所述葉寬補(bǔ)償角度和所述裝夾誤差補(bǔ)償量，更新加工軌跡。

10、本發(fā)明的第三方面，提出了一種電子設(shè)備，包括：至少一個處理器；以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明第一方面中任一項所述的方法。

11、本發(fā)明的第四方面，提出了一種存儲有計算機(jī)指令的非瞬時計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述計算機(jī)指令用于使所述計算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明第一方面中任一項所述的方法。

12、根據(jù)本發(fā)明實施例的渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，獲取渦輪導(dǎo)向葉片截面線的分布點，并基于分布點重構(gòu)渦輪導(dǎo)向葉片截面線，得到目標(biāo)葉片截面線；基于牛頓下山法，根據(jù)測量點和目標(biāo)葉片截面線計算渦輪導(dǎo)向葉片的目標(biāo)切點，根據(jù)測量點的位置和目標(biāo)切點的位置，計算葉寬偏差和葉寬補(bǔ)償角度；根據(jù)六點定位法計算測量六點和理論六點的偏差并進(jìn)行配準(zhǔn)，得到裝夾誤差補(bǔ)償量；融合葉寬補(bǔ)償角度和裝夾誤差補(bǔ)償量，更新加工軌跡。該方法通過獲取渦輪導(dǎo)向葉片截面線的分布點并重構(gòu)，可以得到更準(zhǔn)確的目標(biāo)葉片截面線。這有助于提高渦輪導(dǎo)向葉片的加工精度，從而提高發(fā)動機(jī)的性能和可靠性；基于牛頓下山法計算目標(biāo)切點，可以更準(zhǔn)確地確定測量點的位置，從而提高測量的準(zhǔn)確性。同時，通過計算葉寬偏差和葉寬補(bǔ)償角度，可以對測量結(jié)果進(jìn)行修正，進(jìn)一步提高測量精度；根據(jù)六點定位法計算測量六點和理論六點的偏差并進(jìn)行配準(zhǔn)，可以得到裝夾誤差補(bǔ)償量。這有助于減小裝夾過程中產(chǎn)生的誤差，提高加工質(zhì)量。融合葉寬補(bǔ)償角度和裝夾誤差補(bǔ)償量，更新加工軌跡，可以使加工過程更加精確，減少不必要的加工步驟，提高加工效率。通過提高加工精度、優(yōu)化測量過程、減少裝夾誤差和提高加工效率，可以降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，其特征在于，所述測量點包括第一測量點和第二測量點，所述目標(biāo)切點包括第一目標(biāo)切點和第二目標(biāo)切點，其中，基于牛頓下山法和所述目標(biāo)葉片截面線計算渦輪導(dǎo)向葉片的目標(biāo)切點，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，其特征在于，基于所述第一近似值和所述第一函數(shù)值，判斷是否繼續(xù)迭代，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，其特征在于，根據(jù)測量點的位置和所述目標(biāo)切點的位置，計算葉寬偏差和葉寬補(bǔ)償角度，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，其特征在于，根據(jù)所述葉寬偏差和偏差閾值，判斷是否計算所述葉寬補(bǔ)償角度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，其特征在于，計算所述葉寬補(bǔ)償角度，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法，其特征在于，根據(jù)六點定位法計算測量六點和理論六點的偏差并進(jìn)行配準(zhǔn)，得到裝夾誤差補(bǔ)償量，包括：

8.一種渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種存儲有計算機(jī)指令的非瞬時計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)指令用于使所述計算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種渦輪導(dǎo)向葉片磨削余量調(diào)整方法及系統(tǒng)，屬于渦輪導(dǎo)向器技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：獲取渦輪導(dǎo)向葉片截面線的分布點，并基于所述分布點重構(gòu)所述渦輪導(dǎo)向葉片截面線，得到目標(biāo)葉片截面線；基于牛頓下山法，根據(jù)測量點和所述目標(biāo)葉片截面線計算渦輪導(dǎo)向葉片的目標(biāo)切點，根據(jù)所述測量點的位置和所述目標(biāo)切點的位置，計算葉寬偏差和葉寬補(bǔ)償角度；根據(jù)六點定位法計算測量六點和理論六點的偏差并進(jìn)行配準(zhǔn)，得到裝夾誤差補(bǔ)償量；融合所述葉寬補(bǔ)償角度和所述裝夾誤差補(bǔ)償量，更新加工軌跡。該方法實現(xiàn)流程簡單，所需設(shè)置的參數(shù)少，計算復(fù)雜度低，計算效率高，部署難度低，能夠應(yīng)對不同的零件，能夠為航空發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片高精度制造提供支撐。

技術(shù)研發(fā)人員：張帥奇,丁琪,趙云松,駱宇時
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航發(fā)北京航空材料研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21