题目：叶片类零件数字化检测与刀位快速修正技术研究

叶片是航空发动机的关键零部件之一，其加工质量直接影响发动机的性能。随着精密制坯技术的发展，精锻、精铸、辊扎等工艺已广泛应用于叶片制造领域。但是，上述工艺只能保证叶身一次成型，而叶片边缘区域由于曲率变化剧烈、圆弧半径要求高而无法成型，因此需要后续加工，其中多轴数控加工为可行方式之一。由于叶片前期工艺下已经产生了变形，因而无法运用理论模型的加工程序进行加工。因此，针对此种复合背景下的叶片边缘数控加工，提出了完整的工艺方案，对其中涉及的叶片定位、刀位修正及数字化检测等关键技术进行了重点研究。主要研究工作如下：

一、针对叶片类曲面定位问题，将其划分为无余量常规定位、带约束定位、变形叶片定位三种情况。首先，针对无余量常规定位，提出采用特征点进行预定位方法，给出了配准点集的选取方法，以及采用迭代最近点算法作为配准算法进行求解；其次，针对带约束定位，建立了求解数学模型，提出了基于遗传算法的优化求解方法，并进行了仿真实验验证；最后，针对变形叶片定位，提出基于模型重构的变形叶片定位方法，充分利用叶片的特征与变形规律进行定位参数的求解，对比试验表明该方法更为合理。

二、针对叶片前期工艺下的变形导致无法采用理论加工刀轨进行数控加工的情况，提出了一种完整的刀位修正方法。首先，提出了基于特征点测量与配准的曲面变形映射关系的建立方法，确定了叶片变形函数关系式；其次，在课题组前期研究的基础上，确定了理论叶片边缘加工所采用的刀具夹具以及具体的工艺方案，为后续的刀位修正提供源刀位文件；之后，详细给出了刀位修改的原理及程序实现方法，编写了具体的软件模块；最后给出了仿真实验，结果表明，本文方法在原理上可行；

三、针对加工完成后的叶片全型面数字化检测技术，首先，从测量方法与测点规划方面阐述了如何准确的获取测量数据；其次，在国内外已有研究基础之上，阐述了考虑区域公差约束的截面形状评价方法以及基于测量数据的特征参数提取方法，同时，给出了相应的实验验证，结果表明本文方法更为合理。

四、针对实际工程应用，基于UG平台建立并编写了相应的软件系统模块并进行了详细的功能描述；并以某发动机整体叶盘的单个叶片进行了加工实验，结果表明，本文方法与软件行之有效。