1.一种涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,包括:S1,设定涡轮叶片的理想三维模型,理想三维模型中存在一个理论坐标系SYS0和多个预设定位点集合Ω0(n,x,y,z);S2,将涡轮叶片安装在数控加工机床上,在涡轮叶片上已存在与预设定位点对应的明显几何特征,初步测量并获得在数控加工机床坐标系SYS1中与预设定位点集合Ω0(n,x,y,z)相对应的集合Ω1(n,x,y,z);S3,设定一个误差函数Φ作为Ω0(n,x,y,z)与Ω1(n,x,y,z)之间的偏差表征方式,并对误差函数Φ设定一个阈值Φ(min);S4,设定一个点集合Ω,并将Ω1(n,x,y,z)赋予Ω;S5,根据预设定位点集合Ω0(n,x,y,z)和Ω计算从SYS0到SYS1的空间变换矩阵M;S6,根据空间变换矩阵M,计算出预设定位点集合Ω0(n,x,y,z)在机床坐标系SYS1中的名义位置Ω0(n,x,y,z)*;S7,在数控机床上按照Ω0(n,x,y,z)*的各点坐标数据对涡轮叶片进行坐标测量,得到对应的点集合Ω2(n,x,y,z),并将Ω2(n,x,y,z)赋予Ω;S8,根据Ω0(n,x,y,z)*和Ω,计算误差函数Φ的具体值;S9,根据阈值Φ(min)和步骤S8所得的误差函数Φ具体值,再次执行步骤S5-S9,直到步骤S8所得的误差函数Φ具体值小于阈值Φ(min);S10,根据空间变换矩阵M,获得从涡轮叶片三维模型到实际安装在数控加工机床上的涡轮叶片最佳拟合的位置对应映射关系;S11,根据空间变换矩阵M,将存在于涡轮叶片三维模型上的待加工特征P,变换到数控机床上涡轮叶片的对应表面位置参数P*;以及S12,基于机床坐标系SYS1上的位置参数P*,编辑数控加工指令对涡轮叶片进行气膜孔精密加工。
2.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,预设定位点集合Ω0(n,x,y,z)被配置为至少6个。
3.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,待加工特征P包括气膜孔坐标。
4.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,根据预设定位点集合Ω0(n,x,y,z)和Ω计算从SYS0到SYS1的空间变换矩阵M具体为:S510,通过式(1)计算两个点集合Ω0(n,x,y,z)和Ω的质心:S520,通过使用线性代数理论中常用的奇异值分解(SVD)方法来求解空间变换矩阵M:式(2)中,H为中间矩阵,U、S、V为使用SVD分解对H处理得到的分解矩阵,R为计算得到的最优旋转矩阵,T为计算得到的平移矩阵,空间变换矩阵M由R和T两部分组成。
5.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,根据空间变换矩阵M,计算出预设点集合Ω0(n,x,y,z)在机床坐标系SYS1中的名义位置Ω0(n,x,y,z)*的具体方法为:通过空间变换矩阵M和预设点集合Ω0(n,x,y,z)计算名义位置Ω0(n,x,y,z)* 的公式为式(3)所示:Ω0(n,x,y,z)*=R×Ω0(n,x,y,z)+T (3) 。
6.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,根据Ω0(n,x,y,z)*和Ω,计算误差函数Φ的具体值具体为:机床坐标系下点集合Ω0(n,x,y,z)*和Ω中对应点之间最大距离为误差函数Φ的具体值。
7.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,根据空间变换矩阵M,将存在于涡轮叶片三维模型上的待加工特征P,变换到数控机床上涡轮叶片的对应表面位置参数P*具体为:通过空间变换矩阵M和待加工特征P计算对应表面位置参数P*的公式为式(4)所示:P*=R×P+T (4) 。
8.根据权利要求1至7任一项所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法,其特征在于,基于机床坐标系SYS1上的位置参数P*,编辑数控加工指令对涡轮叶片进行气膜孔精密加工具体方法为:将机床坐标系SYS1上的位置参数P*导人数控加工程序,生成数控加工指令进行加工。
9.一种涡轮叶片气膜冷却孔加工装置,其特征在于,包括控制装置,控制装置包括中央处理器及存储器,存储器存储有计算机程序,处理器用于在执行计算机程序时,实现权利要求1至8任一项所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法的步骤。
10.一种非易失性计算机可读存储介质,其存储计算机程序,其特征在于,当计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1-8任一项所述的涡轮叶片气膜冷却孔加工的定位方法。