3D掃描測量航空葉片、葉輪、陶瓷型芯其他頭條網

2020-04-21 09:50:49 3D科學谷

航空發動機是飛行器的核心部件，決定發動機關鍵性能的渦輪葉片成為研究的重中之重。由於葉片的質量直接決定飛機發動機的性能和質量，葉片作為發動機的重要部件之一，在航空發動機製造中所佔比重約為30%。葉片形狀複雜，受力惡劣，承載大，發動機的性能在很大程度上取決於葉片型面的設計製造水平。如何控制葉片的加工誤差，保證良好的型面精度，成為檢測工作關注的重點。但是，葉片零件的複雜結構，嚴重影響了葉片的加工精度和表面質量。而如何快速高效的檢測這些加工葉片的形狀，使得三維光學掃描測量成為了具有高精度和高效率並存的優質工具。

從左到右依次為：葉片，葉輪，陶瓷型芯

飛機發動機葉片類檢測

結合三維掃描檢驗技術和功能強大的檢測軟件可以簡便快速準確可靠地獲取被測物體表面完整的3D數據及與物體的數據模型進行各種對比計算。可以快速簡單精確地檢測到整體及局部變形，變形的位置及變形量。變形可能來自老化，或其它原因產生。從測量到給出完整的檢測分析數據僅用幾分鐘時間，可以方便指導下一步的生產，保證按CAD圖的要求生產出精密合格的部件。

I 3D掃描測量的主要應用和優點

整個表面全部檢測，這種檢測關注整體，而非特定區域及其細節，使得檢驗結論更完整可靠。
識別偏差，對其進行定位和定量分析。
對已入庫合格件進行再次3D幾何尺寸檢查（如首件檢驗合格及生產過程中抽檢合格後入庫）。
對由於材料物理性能等產生的質量問題，由於材料老化，生鏽和過度使用等質量問題產生的偏差進行記錄後給出是否合格的結論。
通過對首件檢驗及改進生產，大幅度減少了生產過程中質量檢驗時間。
通過快速準確可靠的檢驗使得人們及早發現並排除問題，大幅度提高了產品質量和生產效率。

I 用戶

GE Aviation 是軍用飛機，商用飛機，噴氣飛機，艦載飛機，電站發動機和各種風機用等所有發動機生產商的領航者。

I 測量目標

波音747飛機推進裝置葉片

材料: 鈦

尺寸: 175x43x32mm

I 測量原理

拓撲幾何:利用基於灰度編碼和相位移技術的微結構光投影技術，三角測距和2D圖像處理中的邊緣檢測技術。

I 測量系統

博爾科曼 stereoSCAN-turntiltUNIT

I 技術數據

I 工作過程

整個檢測對比過程分為兩個主要步驟。利用博爾科曼的3D掃描數字化系統 stereoSCAN和帶擺頭功能的轉檯turntilt UNIT轉檯，通過掃描軟件自動完成掃描產生葉片的3D數據。通過功能強大的專業3D檢測軟件自動完成測量數據與模型數據的對比，給出是否合格的結論。

1. 掃描和數據處理

把葉片固定在轉檯 turntiltUNIT上，然後利用博爾科曼公司的 stereoSCAN 系統自動完成掃描測量和數據儲存工作。利用博爾科曼公司的掃描軟件完成葉片幾何尺寸的測量和數字可視化工作。然後把3D數據轉換成與對比軟件所接收的數據格式相匹配的STL格式。

2. 質量辨識

調入CAD 模型數據。
確定檢測部位和檢測內容：邊緣切線和葉片厚度。
確定要調入的檢查數據：邊緣，扭曲角度和葉片根部位置。
調入所得到的測量數據。
自動辨識對比過程，包括生成測量報告和存檔。
以2D和3D彩色偏差圖進行圖示，以表格形式給出理論值，測量值和偏差值等。

I 結論

使用博爾科曼公司最先進的3D掃描數字化系統stereoSCAN和轉檯turntiltUNIT和強大的匹配檢測軟件可以對物體表面進行全自動質量檢測。代替了傳統可靠但費時地檢測方式。儘管全面檢驗增加了儲存數據，但大幅縮短檢驗時間，檢驗結果更加完整準確可靠。檢驗結果反過來用於指導生產過程，大大提高了產品質量和生產效率。

應用：質量控制

Volvo航空的檢測應用：大型葉輪量測

把掃描測量數據與CAD模型數據對比（NaviSCAN）快速而高效的進行測量，得出點雲數據後與數模進行比較，得出色彩圖，解決客戶實際問題