填补零部件测量空白   助力发动机质量提升

中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司隶属于中国航空发动机集团有限公司，主要业务涵盖航空发动机、燃气轮机、国际业务与民机等多领域。1954年3月31日，公司作为国内较早的航空发动机制造企业正式组建成立。作为新中国第一家航空涡轮喷气发动机制造企业，被誉为“航空涡轮喷气发动机的摇篮”。

企业依托“透平机械制造技术”核心技术专长，形成了较为完整的航空发动机技术体系和工业制造体系，满足了先进航空发动机批产与科研。作为我国重要的航空发动机科研生产基地，企业装备了先进的高技术设备和数字化装备，拥有国家级技术中心、计量检测中心、专业生产线的COE技术团队等，掌握了发动机装配、试车、修理、机匣加工等先进技术，为企业未来发展储备了坚实技术力量。

一、背景情况

航空发动机零部件几何量参数计量检测贯穿于整个加工过程，其最终检测结论是零部件加工是否满足设计要求的唯一证明文件。工艺保证、机床保证、刀具保证的前提，也必须有直观可靠的检测数据支持，以证实其是否能够保证。

目前，航空发动机行业几何量检测存在核心问题是空缺一个符合发动机零部件结构特点、具体系统的技术文件体系，在编制制造工艺规程时很难根据被测表面几何特征给出合理的检测约束条件、数据评价方法。检测人员在实施检测中，零部件检测路径、探测方式、数据提取与评价方法等影响检测结果的因素，缺乏规范的控制和技术支持。

开展检测方法研究，编制零部件几何参数检测技术手册，可解决航空发动机零部件几何量检测细节操作不固化、具体检测方法不明确、几何量检测设备技术指标选用方法不科学、几何量检测标准要求掌握不充分等问题。

二、技术措施

零部件几何参数检测手册作为建立航空发动机复杂零组件几何参数计量检测技术体系的核心标准内容，以发动机零部件制造过程中的几何参数检测需求为主线，从生产现场检测实际出发，结合现行有效的国家标准和行业标准，吸收借鉴国外先进测量方法，以“需求牵引，效率驱动，强化基础，突出关键”的原则，收集总结检测人员多年积累的检测经验编制而成，项目针对性开展以下六个方面技术研究工作：

1.研究航空发动机零部件通用几何参数检测规则

通过梳理收集航空发动机零部件通用几何参数的规格、准确度等信息，形成通用检测特性目录，依据通用测量设备的测量不确定度，研究制定了测量设备选用基本原则，为测量人员选择符合准确度要求的测量设备提供了技术依据。同时，研究通用几何参数的检测约束条件，如检测方式、取样部位、点数、测球直径、数据评价、合格性判定和验收方法等，结合几何量参数检测技术理论与实践经验，编制航空发动机零部件通用特征几何量参数检测规则。

2. 研究航空发动机零部件特型几何参数检测规则

特型参数是航空发动机特有的零件所对应的几何参数，通过梳理具有不规则几何形貌或特殊几何结构的零部件，形成特型几何参数检测目录，研究特型几何参数检测方法，选择或搭建测量装置进行检测试验，分析研究特型几何参数检测方法、检测工艺参数可靠性，编制特殊几何结构的零部件检测方法，如图1所示。

图1 特型几何参数检测方法

3.研究几何参数检测设备应用指南

通过梳理公司现有几何参数测量设备，包括通用量具、二维坐标测量机、三坐标测量机、角度测量仪、粗糙度测量仪、螺纹测量仪、齿轮测量仪等，通过查询资料、梳理研究后编制了几何参数检测设备的结构、测量原理、准确度指标、使用功能及适用范围，并对相关设备的使用要点及注意事项进行了说明。

4.研究几何参数检测标准应用指南

对国家、军用、行业有关几何参数检测技术相关标准进行梳理，明确标准的贯彻情况及适用型号，并对公司贯彻实施的形状与位置公差、表面粗糙度、螺纹、齿轮等检测标准中部分内容进行解读，便于技术人员快速查询、掌握检测技术标准的内容。

5.研究编制典型零件几何参数检测规范

以典型零件叶片为例，通过梳理叶片几何参数特点，依据通用参数检测技术手册、特型参数检测技术手册、几何参数检测设备应用指南等，编制叶片几何参数检测规则及数据评价方法，形成典型零件的具体应用。

6.研究编制基于模型的坐标测量程序编制规则

三维模型在航空发动机零部件的加工及检测中应用越来越广泛，通过研究三维模型创建及使用的相关技术资料，基于坐标测量机测量软件平台，开展机匣、整体叶盘等典型零部件数字化测量技术研究，编制了航空发动机产品基于模型的三坐标测量程序编制方法及相关要求。

三、具体成效

零部件几何参数检验技术手册旨在对航空发动机生产过程质量检验方法、测量约束条件、测量评价方法、测量设备、人员等要素进行系统、科学地规划，以保证检验工作的可信、有序与高效。科学、合理地制定检验规划是提升检验效率与水平的基础与保障。

通过项目实施，实现了航空发动机零部件制造过程中几何特征检测参数与检测方法、检测标准及检测设备之间有机匹配，关联互动，有效评估检测设备计量保证能力、明晰加工技术文件中检测要求和检测约束条件、杜绝检测方法和结果因人而异，有效扩大检测过程规范文件覆盖范围，有利促进了企业总体技术创新、产品升级、工艺过程控制和产品质量提升。

四、感受体会

通过检验检测试验研究，掌握航空发动机零部件几何量参数最佳检测路径规划技术，解决航空零部件加工工艺中几何量检验检测方法的规范性问题，以企业产品研制为对象建立一个系统的检测设备资源和检测方法的技术平台，提高产品质量控制能力和整体几何量检验技术水平。

为了提高手册使用便捷性，随着企业数字化检测系统建设，将手册中测量方法创建知识库，进行条目化与结构化，使被测参数、测量方法与可使用测量设备关联。基于数字化知识库进行编制，在编制过程中可以方便推送与选择对应测量方法，进而快捷而准确定义测量方法。所用测量方法包含文字性说明、图片展示信息、录像展示信息。