本發(fā)明屬于葉片修復(fù)加工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、為提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高可靠性和氣動(dòng)效率，采用整體葉盤代替常規(guī)葉盤是目前國內(nèi)外主要的發(fā)展趨勢。由于葉盤制造成本高昂，加工難度大，直接更換的經(jīng)濟(jì)損失巨大，常用激光熔覆等修復(fù)手段對(duì)服役葉盤的單個(gè)葉片進(jìn)行修復(fù)。

2、與傳統(tǒng)生產(chǎn)加工相比，整體葉盤破損葉片修復(fù)加工過程中由于其服役過程中產(chǎn)生不均勻變形，無法按照設(shè)計(jì)模型直接加工，修復(fù)加工過程中易產(chǎn)生修復(fù)區(qū)域與基體的接刀痕問題。由于接刀痕受到工件定位誤差和讓刀變形兩個(gè)因素的共同影響，直接補(bǔ)償通常難以滿足修復(fù)加工精度要求，需要分別針對(duì)不同的誤差來源進(jìn)行解耦和預(yù)測，以實(shí)現(xiàn)整體葉盤修復(fù)誤差的綜合補(bǔ)償，從而采用不同的補(bǔ)償策略。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品，其目的在于，實(shí)現(xiàn)整體葉盤修復(fù)接刀痕誤差的快速準(zhǔn)確解耦，以對(duì)不同誤差分別進(jìn)行補(bǔ)償，提高修復(fù)加工精度。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的第一方面，提出了一種整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，包括如下步驟：

3、基于葉片修復(fù)后的接刀痕誤差，根據(jù)不動(dòng)點(diǎn)迭代法確定實(shí)際未變形切深的迭代函數(shù)為：其中，ak、ak+1分別為第k步、第k+1步迭代時(shí)的實(shí)際未變形切深，ae為目標(biāo)切深，δd為接刀痕誤差，f為讓刀變形誤差函數(shù)；

4、基于穆勒迭代法對(duì)迭代函數(shù)進(jìn)行求解，得到迭代函數(shù)收斂時(shí)的實(shí)際未變形切深a；進(jìn)而基于實(shí)際未變形切深a確定工件定位誤差與讓刀變形誤差，實(shí)現(xiàn)接刀痕誤差解耦。

5、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述基于穆勒迭代法對(duì)迭代函數(shù)進(jìn)行求解，包括：

6、將迭代函數(shù)變形為加速迭代公式，然后基于穆勒迭代法對(duì)加速迭代公式進(jìn)行求解；所述加速迭代公式為：

7、

8、其中，參數(shù)ω＝f[ak,ak-1]+f[ak,ak-2]-f[ak-1,ak-2]，ak-1、ak-2分別為第k-1步、第k-2步迭代時(shí)的實(shí)際未變形切深，f表示差商；sign為符號(hào)函數(shù)。

9、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，基于穆勒迭代法對(duì)加速迭代公式進(jìn)行求解時(shí)，實(shí)際未變形切深初始值的確定方式如下：令初始工件定位誤差eh0＝δd，進(jìn)而得到a1＝ae-eh0；進(jìn)而根據(jù)迭代函數(shù)，計(jì)算得到a2、a3。

10、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述基于實(shí)際未變形切深a確定工件定位誤差與讓刀變形誤差，包括：確定實(shí)際未變形切深a后，讓刀變形誤差ef＝f(a)；工件定位誤差eh＝δd-ef。

11、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，讓刀變形誤差函數(shù)f為實(shí)際未變形切深的非線性函數(shù)，其通過加工動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算得出。

12、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，預(yù)先獲取葉片修復(fù)后的接刀痕誤差，包括：

13、獲取整體葉盤破損葉片修復(fù)區(qū)域的掃描點(diǎn)云，并將其與對(duì)應(yīng)的參考模型點(diǎn)云進(jìn)行配準(zhǔn)；對(duì)比配準(zhǔn)后的參考模型點(diǎn)云和掃描點(diǎn)云，得到葉片修復(fù)后各刀位點(diǎn)的接刀痕誤差。

14、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，將掃描點(diǎn)云與對(duì)應(yīng)的參考模型點(diǎn)云進(jìn)行配準(zhǔn)，包括：

15、通過仿射變換模型初步調(diào)整參考模型點(diǎn)云，使其與掃描點(diǎn)云初步對(duì)齊；

16、通過基于高斯混合模型的配準(zhǔn)方法精細(xì)調(diào)整參考模型點(diǎn)云，使參考模型點(diǎn)云與掃描點(diǎn)云準(zhǔn)確對(duì)齊。

17、按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器用于執(zhí)行上述整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法。

18、按照本發(fā)明的第三方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法。

19、按照本發(fā)明的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法。

20、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

21、本發(fā)明考慮了工件裝夾和測量等因素導(dǎo)致的定位誤差以及加工讓刀變形誤差，通過數(shù)值迭代方法解耦工件定位誤差和讓刀變形誤差，并采用基于穆勒法的加速迭代算法提高誤差解耦過程的收斂速度，實(shí)現(xiàn)接刀痕誤差的高效高精度解耦與補(bǔ)償，從而盡可能提高修復(fù)加工的精度，提高了葉片修復(fù)的成功率。

22、本發(fā)明能夠顯著降低葉片類零件修復(fù)加工中定位誤差和讓刀變形誤差的影響，提高接刀痕誤差的補(bǔ)償計(jì)算精度，實(shí)現(xiàn)了整體葉盤破損葉片的高精度修復(fù)加工，適用于各類航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤修復(fù)補(bǔ)償加工過程。

技術(shù)特征：

1.一種整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，其特征在于，所述基于穆勒迭代法對(duì)迭代函數(shù)進(jìn)行求解，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，其特征在于，基于穆勒迭代法對(duì)加速迭代公式進(jìn)行求解時(shí)，實(shí)際未變形切深初始值的確定方式如下：令初始工件定位誤差eh0＝δd，進(jìn)而得到a1＝ae-eh0；進(jìn)而根據(jù)迭代函數(shù)，計(jì)算得到a2、a3。

4.如權(quán)利要求1所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，其特征在于，所述基于實(shí)際未變形切深a確定工件定位誤差與讓刀變形誤差，包括：確定實(shí)際未變形切深a后，讓刀變形誤差ef＝f(a)；工件定位誤差eh＝δd-ef。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，其特征在于，讓刀變形誤差函數(shù)f為實(shí)際未變形切深的非線性函數(shù)，其通過加工動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算得出。

6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，其特征在于，預(yù)先獲取葉片修復(fù)后的接刀痕誤差，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法，其特征在于，將掃描點(diǎn)云與對(duì)應(yīng)的參考模型點(diǎn)云進(jìn)行配準(zhǔn)，包括：

8.一種整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器，所述處理器用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于葉片修復(fù)加工領(lǐng)域，并具體公開了一種整體葉盤修復(fù)時(shí)接刀痕誤差解耦方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品，其包括：基于葉片修復(fù)后的接刀痕誤差，根據(jù)不動(dòng)點(diǎn)迭代法確定實(shí)際未變形切深的迭代函數(shù)為：其中，a<subgt;k</subgt;、a<subgt;k+1</subgt;分別為第k步、第k+1步迭代時(shí)的實(shí)際未變形切深，a<subgt;e</subgt;為目標(biāo)切深，Δd為接刀痕誤差，f為讓刀變形誤差函數(shù)；基于穆勒迭代法對(duì)迭代函數(shù)進(jìn)行求解，得到迭代函數(shù)收斂時(shí)的實(shí)際未變形切深a；進(jìn)而基于實(shí)際未變形切深a確定工件定位誤差與讓刀變形誤差，實(shí)現(xiàn)接刀痕誤差解耦。本發(fā)明能夠顯著降低葉片類零件修復(fù)加工中定位誤差和讓刀變形誤差的影響，提高接刀痕誤差的補(bǔ)償計(jì)算精度，適用于各類航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤修復(fù)補(bǔ)償加工過程。

技術(shù)研發(fā)人員：黃濤,施達(dá)明,孫晨誠,張小明,丁漢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10