涡轮叶片自动化三维测量
发布时间:2021-06-13 17:26
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在航空工业中,燃气涡轮发动机是应用最为广泛的航空发动机,因而相关制造企业对于发动机及组件的质量检测要求极为严苛。


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发动机涡轮叶片气动性能的优劣直接决定着发动机能量转换的效率。因此涡轮叶片的缺陷检测对保证飞机安全、防止重大事故有着重要作用。



  项目背景  



涡轮叶片是多个叶片成联精密铸造而成,叶片结构复杂,前后缘全部是空间曲面形成,测量空间窄小,侧面为双斜面结构,因此对检测方法的适用性提出更高的要求。该生产企业主要采用样板测量法进行叶片检测,其工装量具设计难度高,测量精度及稳定性较差,且检测效率极低。


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样板测量



该生产企业的叶片的种类,分为涡扇和涡桨二大类,按分级叶片计算总共36小类,要求检测人员对不同种类的叶片都具备丰富的检测经验,且操作繁琐、劳动强度大。所以企业急需精准、稳定、高效的检测方法来取代样板测量方法。


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  测量过程  



根据种类不同待检叶片高度在30至210mm之间,检测精度要求优于0.02mm。检测设备采用AutoScan™ 500自动化三维检测系统,搭载PowerScan® 5M蓝光面扫描三维测量设备。
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涡轮叶片样品




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涡轮叶片自动化检测



通过对叶片三维测量数据的采集,对不同截面的弦长、叶厚、R角等参数进行自动分析并判定是否合格。AutoScan™ 500能够实现完整可靠的生产质量把控,准确指出零件问题,指导零件的修复方案,从而提高生产效率。

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涡轮叶片整体测量数据

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涡轮叶片测量结果


叶片在生产过程中前后缘是最易产生变形的部分。通过对叶片批量生产过程的监控,对前后缘数据的采集及分析变化趋势,以帮助优化工艺达到控制加工误差的目的,保障叶片的薄壁质量及效率。

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涡轮叶片前后缘测量数据

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涡轮叶片前后缘测量结果




  案例总结  



本方案整体测量精度≤0.02mm,单一叶片检测时间40秒,达到每2分钟3件的检测效率,检测工位上每月可完成7000件检测任务。一键自动检测,无需经验要求,降低人工干预影响。



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