在航空領域中撬讽，葉片是發(fā)動機的關鍵零件族展，其幾何形狀特征對于發(fā)動機的動力性能有著至關重要的影響审葬。隨著我國航空工業(yè)的飛速發(fā)展深滚，迫切需要研制出高性能的航空發(fā)動機，這就對葉片的質量和數量都提出了較高要求涣觉。然而痴荐，要制造出大量符合設計要求的葉片，對其進行精確而高效的測量就成為葉片制造過程中的必要環(huán)節(jié)官册，而且測量的精度直接決定著制造的精度生兆。一般說來，為了保證發(fā)動機具有良好的動力性能攀隔，葉片的型面特征都是根據流體動力學原理進行設計的，因而葉片多呈現(xiàn)為彎扭上升的形態(tài)特征捣柿，而且數量眾多嚎区、形態(tài)各異，這就給批量葉片的檢測帶來了巨大難題疚都。

葉片型面屬于空間自由曲面蝶桑，而空間自由曲面的檢測和逆向工程歷來是幾何量精密測量領域的一項重要研究課題。目前哥笤，對于葉片等復雜曲面零件的測量窄切，大多采用傳統(tǒng)的三坐標測量機，由于采用接觸式測頭协悼，因而速度慢炫胡、效率低哈寂、易發(fā)生干涉效應、不能對軟質材料和超薄物體進行測量狗城，而且存在測端半徑補償誤差等佑茴，這些因素使得測量機在空間自由曲面測量中的應用受到了很大限制，不能夠很好地完成葉片等批量零件的高精高效檢測任務蚊楞。因此键闺，迫切需要研制和開發(fā)出新型的測量設備。

近年來澈驼，隨著測量技術的進步辛燥，越來越多的非接觸式測量技術被引入到航空航天等領域中，并且得到了卓有成效的應用缝其，極大地彌補了接觸式測量設備的局限挎塌。在眾多種類的非接觸式測頭中，基于激光三角反射原理的測距傳感器已經實現(xiàn)商品化氏淑，并以其響應速度快勃蜘、采樣頻率高、測量精確假残、性價比高等優(yōu)點缭贡，較為成功地解決了某些接觸式測量難以或無法解決的問題。目前辉懒，國外對于葉片等復雜曲面零件的測量已經形成了較為完善的方法阳惹，并且已經開發(fā)出了成熟的產品和設備，從而在葉片的加工眶俩、測量等方面實現(xiàn)了自動化琢播、智能化。而目前國內在高精度光學掃描測量技術和設備方面還處于起步階段荠补，尚未達到工程實用的要求茄颈，而國外的高性能葉片測量裝備對我國軍工制造企業(yè)封鎖和禁運。

在這樣的背景下宁线，航空工業(yè)精密所依托自身在精密去柿、超精密制造技術以及精密測量、測試技術等領域的豐富經驗和技術積累僻一，在航空發(fā)動機葉片型面的精密測試技術方面開展了卓有成效的研究幅裳，正在進行非接觸式的光學掃描測量系統(tǒng)——WIZblade（如圖所示）的推廣應用。該測量系統(tǒng)采用新型的激光掃描測頭作為前端傳感器冀肆，并結合了專用的葉片測量軟件铆寓，可以實現(xiàn)被測葉片型面指定截面的幾何參數測量與評價，從而為當前我國航空發(fā)動機制造過程中存在的葉片等復雜零件的測量效率低和精度差等問題提供了一項技術解決方案。

光學掃描測量系統(tǒng)WIZblade以傳統(tǒng)的三坐標測量機作為系統(tǒng)平臺陵蜻，并采用新型的非接觸式激光掃描測頭WIZprobe來替代傳統(tǒng)的接觸式探頭怕收，從而將測量機的移動空間范圍大、定位精度高座咆、通用性強等的優(yōu)點與激光掃描測頭的非接觸痢艺、響應快、采樣頻率高等的優(yōu)點結合起來介陶，以為廣大用戶提供方便堤舒、快速和可靠的高精度測量解決方案。WIZblade的平臺精度為3.0+3.5×L |μm（L為被測零件的長度）哺呜，系統(tǒng)測量精度（平臺精度+WIZprobe測頭精度）為14μm（2σ）三個直線軸的行程范圍可根據具體需求進行選擇舌缤，因而可以應用于多種復雜曲面零件的測量和質量控制。在葉片的測量過程中某残，WIZblade能夠準確測量葉片型面的所有輪廓尺寸国撵，并與理論CAD模型進行比較和評價。同時玻墅，為了檢測不同幾何形狀和尺寸的葉片介牙，還可以提供多種規(guī)格的三軸運動平臺以及可備選擇的旋轉工作臺。

在測頭方面澳厢，WIZblade采用激光掃描測頭WIZprobe來完成高精度的掃描測量和幾何數據采集环础。WIZprobe測頭的體積小，并且兼容PH10M測頭座姊康，既能夠與三坐標測量機系統(tǒng)結合岗翔，也可以作為獨立的產品應用于工業(yè)生產線。WIZprobe基于獨特的環(huán)形光三角法測量原理碎瓢，可以通過一個超環(huán)面透鏡同時進行不限數量的三角法測量蹲鱼，從而將激光技術與圖像處理相結合，具有適應性強和測量精度高等優(yōu)勢戴仁。同時哲耐，基于實時閉環(huán)的自適應控制技術，WIZprobe測頭的激光功率和CCD靈敏度可以進行自動調整和校準贱僚， |因而在測量過程中鳞爱，測頭可以根據不斷變化的外界條件實時進行自動校準，使測量精度受材質祭啸、顏色和表面加工形式等因素的影響較小鹿逞。航空工業(yè)精密所正在進行應用推廣的非接觸式光學坐標測量機WIZblade魏刘，其運動控制系統(tǒng)和測量軟件具有國外同類產品類似的功能和性能俐逛，還集成有很多專用于航空發(fā)動機葉片的附加軟件模塊，從而實現(xiàn)了葉片等復雜曲面零件的高效精密測量绊含，可以滿足當前我國航空發(fā)動機研制和生產單位對批量葉片的檢測需求桑嘶。

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