白光光学测头测量发动机叶片型面技术分析

高继昆

(中国航空发动机集团沈阳发动机研究所，辽宁 沈阳 110015)

0 引 言

叶片是发动机重要零部件之一，叶片加工质量直接影响到发动机的性能、寿命及安全性。由于叶片结构复杂，加工制造难度大，设计指标不易保证。要有效控制叶片加工质量，就需要对叶片型面进行大量的测量工作，从而对叶片型面检测精度与检测效率提出了更高的要求。目前，在航空发动机叶片型面检测中[1]，主要应用接触式三坐标测量机进行测量。由于接触式三坐标测量机硬件结构和测量原理上的限制，在测量航空发动机叶片型面时，测量速度不能过快，测量效率不高。随着光学测量技术的发展，光学非接触测头越来越多地应用到航空发动机叶片型面测量当中。如ZEISS DotScan 白光距离传感器、BladeMaster-HPO光纤高速高精度传感器、Wenzel Scan白光测量传感器以及其他光学三角传感器应用于航空发动机叶片型面测量[2-5]。它们共同的特点是光斑直径小、分辨率高，适用于叶片曲面和边缘测量；适用于各类金属材料，适用于镜面和漫反射面物体的测量；光学非接触传感器可以进行单点测量，也可以进行连续扫描测量，极大地提高了叶片型面的测量效率。本文通过使用Wenzel Scan白光测量传感器测量航空发动机叶片型面，进行白光非接触叶片测量方法的试验研究。在测量过程中，采用不同的测量方法得出叶片型面轮廓值。通过对叶片型面值的对比分析，研究不同测量方法的精确度。

1 Wenzel Scan白光测量传感器测量

1.1 测量系统组成及测量原理

CORE－DS白光测量机是德国温泽公司开发的五轴光学测量设备，见图1。……