一种控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法

摘要

本发明公开了一种控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法，此方法借用三维软件在电脑上对叶轮进行建模、剖分、取点、建检测样板模型，出样板划法图和检测位置图指导模具车间制作样板、指导检测部门进行检测，是一种能方便精确地检测叶轮叶片流线尺寸质量的控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法。

权利要求

1.一种控制叶轮叶片流线尺寸的方法，借用三维软件在电脑上对叶轮进行建模、剖分、取点和建检测样板模型，获得样板划法图和检测位置图指导模具车间制作样板、指导检测部门进行检测，其特征是：步骤如下：（1）、设置检测基准面：

以出口边的中心线的“h”高度建立出口边基准面，以进口边的中心线的“H”高度建立进口边基准面，以“h”高度建立出口边基准面用以出口边的检测，以“H”高度建立进口边基准面用以进口边的检测（2）、剖分取点：

将叶轮建模后的模型从出口边基准面和进口边基准面剖分开，并对叶片的剖分面描点、取值，用于绘制叶片剖切面形状，剖分取点是在叶片的工作面和背面曲线上描点，并记录各点的X、Y值，所取得的数据用以指导模具制作人员绘制曲线、制作样板；

（3）、样板制作：

根据步骤（2）得到的形状和数据之后，依此来设计进口边工作面检测样板、进口边背面检测样板、出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板，所述的进口边工作面检测样板、进口边背面检测样板、出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板均至少能同时检测到相临两枚叶片；

（4）、检测方法：

进口边工作面检测样板和进口边背面检测样板从叶轮的进水口放入，并放置到进口边基准面的位置即H高度处，高度保证后再检查中心线重合；出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板从叶轮的出水口放入，并放置到出口边基准面的位置即h高度处，保证高度准确、中心线重合；

（5）、结果分析以指导生产：

观察进口边工作面检测样板、进口边背面检测样板、出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板与模具或铸件、零件的吻合程度，若与模具不吻合则需对模具修改；若与铸件不吻合则需分析叶片变形原因，在以后的生产中加以纠正；若与零件不吻合则需分析热处理、加工因素是否对叶片造成变形影响，研究改进措施。

2.根据权利要求1所述的控制叶轮叶片流线尺寸的方法，其特征是：上述步骤（2）中剖分取点是将剖分面的形状按1:1的比例打印出来直接用以样板制作。

说明书

一种控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种叶轮的检测方法，特别是涉及一种控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法。

背景技术

[0002] 机械零件中的叶轮，由于零件本身结构复杂、生产工序复杂，致使许多铸件因叶片变形导致力学性能不合格而报废。主要影响因素有：a.模具制作复杂，存在误差；b.造型复杂，存在组芯误差；c.本身结构复杂导致凝固收缩不规律；d.热处理等后续工序对叶片形状的微变形影响等。

[0003] 虽然生产人员力求精确，但因上述因素仍很难保证叶片的形状完全符合设计要求。对叶轮零件而言，叶片形状决定着叶轮的水力学性能，叶片形状不符合要求，力学性能也会不符合要求。对生产公司而言，叶轮的报废批量大，叶轮的成本就会偏高，影响效益。

[0004] 生产技术人员要做的便是精益求精，严格控制好各个工序中的数据和形状，将报废率降到最低。那么如何来保证各个工序中的数据和叶片形状就成为生产技术人员应该研究的课题。

[0005] 归根到底应该从制作和检验两方面来进行严格地控制，精确制作、检验合格后才进入下一道工序。制作方面主要为模具的制作和造型的制作，首要又为模具的制作，模具制作精确，造型才能误差小。模具的制作目前已有先进的数控加工等方法来制作，本文不作讨论。检验方面：叶轮零件具有特殊的结构，上下盖板将叶片夹在中间，给叶片的检测带来一定的影响。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能方便精确地检测叶轮叶片流线尺寸质量的控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供的控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法，借用三维软件在电脑上对叶轮进行建模、剖分、取点、建检测样板模型，出样板划法图和检测位置图指导模具车间制作样板、指导检测部门进行检测，其步骤如下：

[0008] (1)、检测基准面即检测位置的设置：

[0009] 以“h”高度建立出口边基准面用以出口边的检测，以“H”高度建立进口边基准面用以进口边的检测；

[0010] (2)、剖分取点：

[0011] 将模型从出口边基准面和进口边基准面剖分开，并对叶片的剖分面描点、取值，用于绘制叶片剖切面形状；

[0012] (3)、样板制作：

[0013] 根据步骤(2)得到的形状和数据之后，依此来设计进口边工作面检测样板、进口边背面检测样板、出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板，所述的进口边工作面检测样板、进口边背面检测样板、出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板均至少能同时检测到相临两枚叶片；

[0014] (4)、检测方法：

[0015] 进口边工作面检测样板和进口边背面检测样板从叶轮的进水口放入，并放置到进口边基准面的位置即H高度处，高度保证后再检查中心重合；出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板从叶轮的出水口放入，并放置到出口边基准面的位置即h高度处，保证高度准确、中心线重合；

[0016] (5)、结果分析以指导生产：

[0017] 观察进口边工作面检测样板、进口边背面检测样板、出口边工作面检测样板和出口边背面检测样板与模具或铸件、零件的吻合程度，若模具不吻合则需对模具修改；若铸件不吻合则需分析叶片变形原因，在以后的生产中加以纠正；若零件不吻合则需分析热处理、加工等因素是否对叶片造成变形影响，研究改进措施。

[0018] 上述步骤(1)中是以出口边的中心线的“h”高度建立出口边基准面，以进口边的中心线的“H”高度建立进口边基准面。

[0019] 上述步骤(2)中剖分取点是在叶片的工作面和背面曲线上描点，并记录各点的X、Y值，依实际情况确定取点的间距和数量，越多越精确。所取得的数据用以指导模具制作人员绘制曲线、制作样板。

[0020] 上述步骤(2)中剖分取点是将剖分面的形状按1∶1的比例打印出来直接用以样板制作。

[0021] 采用上述技术方案的控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法，此方法借用三维软件在电脑上对叶轮进行建模、剖分、取点、建检测样板模型，出样板划法图和检测位置图指导模具车间制作样板、指导检测部门进行检测，是一种能方便精确地检测叶轮叶片流线尺寸质量的控制叶轮叶片流线尺寸的检测方法。

附图说明

[0022] 图1是叶轮形状图；

[0023] 图2是基准面选取位置；

[0024] 图3是剖分取点立体示意图；

[0025] 图4是剖分取点从进口垂直观看示意图；

[0026] 图5是进口边工作面检测样板形状示意图；

[0027] 图6是进口边背面检测样板形状示意图；

[0028] 图7是出口边工作面检测样板形状示意图；

[0029] 图8是出口边背面检测样板形状示意图。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

[0031] 此方法借用三维软件在电脑上对叶轮进行建模、剖分、取点、建检测样板模型，出样板划法图和检测位置图指导制作样板、进行检测。

[0032] 零件形状见图1，该叶轮为某一离心泵叶轮，设有五片叶片11，进口边1、前盖板2、出口边3、后盖板4。为方便观看，以下的介绍图中均隐去了前盖板2。

[0033] (1)、检测基准面即检测位置的设置：

[0034] 如图2所示，以出口边3的中心线的“h”高度建立出口边基准面5，以进口边1的中心线的“H”高度建立进口边基准面6。出口边基准面5和进口边基准面6的高度由零件的形状和大小确定，要方便检测。样板制作好后将分别从这两个高度的位置进行检测。如果叶轮高度较高，可多设置几个检测样板，相应地需要多设置几个基准面用以剖分。

[0035] (2)、剖分取点：

[0036] 将模型从出口边基准面5和进口边基准面6剖分开，并对叶片的剖分面描点、取值，用于绘制叶片剖切面形状。例如将三维模型从进口边基准面6剖分开来，得到如图3所示的形状，从进口方向垂直观看得到如图4所示形状，图4只显示了叶轮的叶片被剖切的部分。

[0037] 如图4所示的形状，选任一部分剖切面来描点取值。在叶片的工作面和背面曲线上描点，并记录各点的X、Y值。依实际情况确定取点的间距和数量，越多越精确。所取得的数据用以指导模具制作人员绘制曲线、制作进口边工作面检测样板7和进口边背面检测样板8。

[0038] 也可将图4所示的形状按1∶1的比例打印出来直接用以样板制作，这样省去了描点取值的繁琐，而且也更精确。

[0039] 出口边工作面检测样板9和出口边背面检测样板10的数据取法同。

[0040] (3)、样板制作：

[0041] 仍以进口边1为例来介绍，得到了图4所示的形状和数据之后，依此来设计进口边工作面检测样板7和进口边背面检测样板8，如图5和图6所示，中间的齿轮状模样即为所需要的进口边工作面检测样板7和进口边背面检测样板8，进口边工作面检测样板7和进口边背面检测样板8分别用以进口边工作面的检测和进口边背面的检测。

[0042] 出口边工作面检测样板9和出口边背面检测样板1，见图7和图8所示。进口边工作面检测样板7、进口边背面检测样板8、出口边工作面检测样板9和出口边背面检测样板10应至少能同时检测到两枚叶片，这样在检测时不仅能检测叶片流线的符合性也能检测各叶片是否分布均匀。图7和图8所示的出口边工作面检测样板9和出口边背面检测样板10分别用以叶片出口边工作面的检测和叶片出口边背面的检测。

[0043] (4)、检测方法：

[0044] 进口边工作面检测样板7和进口边背面检测样板8从叶轮的进水口1(旋转)放入，并放置到进口边基准面6的位置(即H高度处)，可根据实际情况自行设置工装来方便保证H高度，例如在叶轮的轴孔内放置一柱状木块，木块的上平面正好在H高度处，也可在样板上侧钉一木块，高度为进口边基准面6到叶轮的进水口平面的距离，这样在检测时便于操作。需要注意的是样板的最大外径不能大于叶轮的进水口直径，否则放不进去。高度保证后再检查中心重合，保证这两个的前提下也可根据实际情况将样板制作成几分之一的形式。

[0045] 出口边工作面检测样板9和出口边背面检测样板10的检验方法同，都要保证高度准确、中心线重合。至于样板的外部形状和尺寸可由模具制作自行决定。例如图5、图6、图7和图8所示的进口边工作面检测样板7、进口边背面检测样板8、出口边工作面检测样板
9和出口边背面检测样板10形状可用于铸件、零件、以及叶片式芯盒的检测，而不适用于组芯芯盒的检测，模具车间可依据图3和图4取得的数据自行设计组芯芯盒样板的外部形式用于检测。

[0046] (5)、结果分析以指导生产：

[0047] 观察进口边工作面检测样板7、进口边背面检测样板8、出口边工作面检测样板9和出口边背面检测样板10与模具或铸件、零件的吻合程度。若模具不吻合则需对模具修改；若铸件不吻合则需分析叶片变形原因，在以后的生产中加以纠正；若零件不吻合则需分析热处理、加工等因素是否对叶片造成变形影响，研究改进措施。