①题目来源与背景 叶片是决定航空发动机能量转换效率、运行安全和使用寿命的核心零件，其数字化设计制造水平代表着国家制造业核心竞争力，关系到国防安全。为此，在《中国制造2025》中已明确将突破高推重比、先进涡桨（轴）发动机及大涵道比涡扇发动机技术列入制造业重点领域的优先主题。航空发动机约30%的工作量来自叶片的加工制造，其具有型面复杂、薄而扭曲、前后缘半径尺寸微小（最小直径小于0.1mm）、制造检测精度要求高、特征尺寸多、数量庞大等技术特点。如何准确、可靠、高效地全面检测其多轴数控加工制造质量一直是先进制造领域的前沿难点问题，也是目前精密检测研究领域的一个热点问题。 ②技术原理及性能指标 技术原理：采用多光学传感器融合的原理，首先采用结构光扫描测量块的特点，对叶片曲面进行快速扫描，对扫描数据进行简单的处理获得三角化叶片的叶盆曲面或者是叶背曲面。在多传感器全局标定的基础上，基于扫描获得的曲面进行全息干涉的测量路径规划，保证全息测量实时在有效的景深范围内，获得高精度的叶片截面线数据。将测量的截面线数据与图纸进行比较分析，获得最终的测量结果。 性能指标： 可测量叶片范围：长20-400mm，宽20-300mm； 测量精度：<±0.020mm； 单个叶片测量时间：<10 分钟 ； 测量方式：免配准自驱动测量； 成本：国外同类产品的1/5。 ③技术的创造性与先进性 （1）综合运用光波的合成与数学逻辑组合工具，研究能够抑制各种反光现象带来的测量问题，提出有效的自适应光栅编码与解码方法，实现面结构光无涂覆测量。 （2）提出了一种面结构光视觉和锥光偏振全息融合的叶片类复杂型面零件快速精密测量新方法，为实现叶片高精度的逆向测量和快速的质量检测提供了一种有效的技术手段。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性 依据本项目提出的测量原理与方法，开发了测量样机，并在多种型号的叶片测量中进行了应用验证。该方法适用于测量各种型面复杂的叶片类零件，也可以扩展应用到其它复杂曲面的检测与逆向测量中。此技术安全可靠，对于叶片的批量检测可以节约大量的配准时间。 ⑤应用情况及存在的问题 应用情况 该技术在航空发动机、燃气轮机和汽轮机的部分叶片的测量上进行了应用。由于叶片型面多为空间自由曲面，测量精度不好保证，测量效率低下，大大阻碍了生产效率的提高，同时又是业界老大难问题。把该技术与测量设备应用于叶片测量中，一是改变了以往对叶片测量只使用综合样板和三坐标测量机的历史，克服了三坐标测量机只测量截面形线，由于测头半径补偿引起的余弦误差等原因引起的不能准确给出整个叶面的精度和检测关键参数的缺陷；二是可以对叶片加工质量进行评价，这对稳定产品质量意义很大。上述方法大大提高了测量效率，如：测量一个400mm左右长的叶片，该技术的测量效率比三坐标测量机提高了3-5倍。 存在的问题 本项目研究开发的多光学传感器的自驱动互融合三维测量技术，能够根据结构光扫描获得的数据进行锥光偏振精密测量进行规划。能够对具有CAD文件的叶片进行快速的截线测量，但对于一些无CAD文件的锻造叶片只能进行全尺寸测量，测量效率低，尚需进一步研究解决。 ⑥历年获奖情况 无

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