亚微米影像仪让火箭燃料阀量产精度跨入微米级

2025.12.26

  新一代亚微米级影像测量系统已在国内航天燃料阀产线完成批量部署,使关键阀芯、阀座等零件的尺寸一致性误差由±8 μm降至±0.7 μm,一次性交验合格率从92%提升至99.3%,单件检测节拍缩短至18秒,为后续高密度发射任务储备了高可靠供应链。

  系统采用0.1 μm光栅尺、低畸变双远心镜头与多光谱共焦传感器融合设计,可在同一坐标系下同步获取二维几何轮廓与三维台阶深度,对阀套内径、密封锥角、微槽宽度等十余项特征实现全尺寸闭环测量,重复精度≤0.3 μm,GR&R<5%,满足航天QJ标准对批产稳定性最严苛的Level-Ⅲ要求。

  针对火箭燃料阀的钛合金、因康镍等反光材料,设备内置AI反射抑制算法与激光功率自适应模块,可自动切换透射、漫反射及共焦模式,消除高亮边缘伪影;同时引入温度补偿与气浮隔振平台,在车间±2 ℃波动环境下仍保持测量漂移<0.1 μm/℃·h,确保24小时连续生产数据可比。

  产线MES接口使测量结果实时回传CNC机床,触发刀具补偿,形成“加工—测量—修正”闭环;当SPC监控出现漂移趋势时,系统0.3秒内发出停线信号,将潜在废品率压至10 ppm以下,预计每年可为燃料阀制造环节节省钛合金原料1.2吨,折合成本下降约18%。

  随着亚微米影像测量技术向航天批产渗透,火箭发动机核心部件正从“单件精品”走向“规模精品”,为后续可重复使用火箭年均50次发射目标奠定数据与质量基础,也标志着国产高精密影像仪器已具备替代进口、服务极端工况的能力。

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