解决方案手册_三维光学扫描赋能两机动力的质量控制_15页_6mb
报告摘要
三维光学扫描赋能两机动力的质量控制
核心内容
三维光学扫描技术在能源与航空航天行业中，特别是在航空发动机与燃气轮机关键部件的质量控制中，发挥着至关重要的作用。该技术通过结构光条纹投影扫描，实现高精度、高效率、全域测量，为产品从设计到生产的全生命周期提供质量管控支持。蔡司提供的条纹投影扫描系统，如 ATOS 5 for Airfoil、ARAMIS SRX、ScanBox 系列等，结合先进的软件功能，满足了复杂几何结构与材料特性带来的检测挑战。
主要观点
- 高精度与高效检测：三维光学扫描技术具备高分辨率与高精度，适用于复杂、异形、大尺寸部件的质量检测，如风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片和叶盘等。
- 非接触式测量：无需贴点，测量过程安全且快速，适用于自动化检测与批量检测场景。
- 全流程质量控制：从设计验证、制造工艺到维修再生，三维扫描技术可覆盖产品全生命周期，提升工艺优化与设计迭代效率。
- 定制化与智能化：蔡司提供定制化夹具设计、虚拟计量室、智能算法等，满足不同产品的检测需求，并提升检测效率与一致性。
- 数据驱动优化：通过三维扫描数据与CAD模型比对，实现对制造缺陷的识别与修正，优化加工路径与工艺参数。
关键信息
1. 风扇叶片质量控制
- 材料变化：风扇叶片从钛合金发展为碳纤维材料，工艺流程包括碳纤维铺层、树脂注射、固化、榫根加工、前缘包边等。
- 表面缺陷检测：胶带末端易产生分层、微裂纹、孔隙等缺陷，蔡司ATOS 5 for Airfoil测头与ZEISS INSPECT软件可实现高分辨率表面缺陷识别。
- 翼型轮廓评价：支持多种翼型参数分析，如前尾缘、叶盆叶背轮廓度、弦长、厚度等，确保叶片符合空气动力学设计要求。
- 振动测试：使用ARAMIS高速三维测试系统，对叶片进行锤击测试，获取三维振幅、固有频率、ODS等数据，用于结构健康监测和性能优化。
2. 压气机叶片质量控制
- 制造工艺复杂：涉及模具制造、下料、预锻、终锻、切边、磨削、表面处理等。
- 模具检测：通过ZEISS ATOS 5 for Airfoil测头与ZRE软件进行模具全域扫描与修模指导，缩短修模周期。
- 翼型磨削控制：支持高精度翼型参数检测，通过反投影与蓝光增强技术，确保磨削去除量精准可控。
- 自动化检测：ZEISS ScanBox系列实现压气机叶片的自动化检测，支持24小时无人值守操作，提升生产效率与检测一致性。
3. 涡轮叶片质量控制
- 制造流程复杂：包括蜡模、陶瓷芯、上壳、浇铸、脱壳、精加工、涂层及自适应加工等。
- 涂层检测：通过三维扫描获取涂层厚度与分布，指导后续加工与维护。
- 冷却孔检测：结合ATOS 5 for Airfoil测头与ZEISS INSPECT软件，实现冷却孔位置与法向的精准测量，用于自适应加工定位。
- 喉道面积检测：通过ZEISS ScanBox系统获取叶盘喉道数据，自动计算最小流通面积，提高检测精度与效率。
4. 叶盘质量控制
- 加工方式多样：包括减材与增材制造，涉及五轴数控铣削、电化学加工、焊接等。
- 表面缺陷检测：检测热障涂层、焊接表面、微裂纹等，确保叶盘在高温高压环境下的运行稳定性。
- 三维喉道面积检测：通过高精度扫描，实现喉道面积的自动计算，提升气动性能评估效率。
- 虚拟动平衡调整：利用数字孪生数据与ZEISS INSPECT软件进行虚拟动平衡分析，优化叶片装配与动平衡性能，避免共振与疲劳失效。
技术解决方案
蔡司三维光学扫描系统
- ATOS 5 for Airfoil：专为叶片类零件设计，具备1200万像素分辨率，支持高精度、高效率检测，适用于翼型轮廓、表面缺陷、涂层厚度等。
- ARAMIS SRX：用于振动测试，提供高帧率与高精度测量，支持不同测量体积与分辨率需求。
- ScanBox 5110/5120：实现自动化检测，支持批量检测与高吞吐量，适用于压气机叶片、涡轮叶片等大尺寸部件。
- ScanCobot：便携式测量系统，适用于小型涡轮叶片的阵列式批量检测，具备高灵活性与高精度。
- ZEISS INSPECT：提供强大的检测与分析功能，支持CAD导入、参数检查、表面缺陷图、虚拟装配与动平衡分析等，提升检测效率与数据可追溯性。
软件功能
- 参数化检测：支持通过Python脚本接口进行自定义编程，实现检测流程自动化。
- 报告生成与导出：可生成包含快照、图像、表格、图表、文本和图形的多样化报告，支持颜色编码显示与自定义模板。
- 虚拟计量室（VMR）：提供真实模拟检测环境，提升检测过程的可预测性与一致性。
- 数字图像相关性（DIC）：用于应变、位移与变形分析，支持复杂结构件的动态检测。
联系信息
- 公司名称：卡尔蔡司(上海)管理有限公司
- 电话：(86)21-2082 1188
- 传真：(86)21-5048 1193
展开完整摘要
试读结束，高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载
