航天级光学测量仪突破0.3μm精度壁垒

2025.12.27

  国产高精密光学非接触测量系统近日完成航天工况验证,其重复精度稳定≤0.3μm,较上一代设备提升近40%,可在-20 ℃~60 ℃环控舱内连续工作24h无漂移,为火箭燃料阀体、涡轮叶片等关键件提供亚微米级三维数据采集,单件全尺寸检测节拍缩短至45秒,标志着我国航天精密制造在线检测进入“微米+”时代。

  系统采用双高分辨率CCD+激光共焦协同架构,亚像素边缘算法实时补偿热变形与振动偏差,Z轴分辨力0.05μm;自动变焦物镜可在同一视野内完成毫米级轮廓到微米级粗糙度的一次性捕捉,避免传统接触式探头因测力导致的薄壁件回弹误差,使航天铝合金、钛合金复杂曲面轮廓度测量不确定度降至0.8μm以内。

  软件层集成GD&T航天专用模板,一键输出符合QJ 1848A-2017标准的网格式报告,支持与MES、PLM系统双向交互,实现工艺偏移实时预警;当叶片榫头尺寸偏差>3σ时,系统在50ms内回传刀补参数,机床闭环修正,现场废品率由1.2%降至0.15%,每年可为批量发射任务节约数百万元超差返修成本。

  目前该光学测量仪已在航天一二级火箭阀门、卫星姿控喷口等30余种零件生产线部署,累计完成超2万件在线检测,运行可靠性MTBF≥8000小时;研发团队透露,下一步将引入多光谱共焦技术,目标在2025年前把精度推进至0.15μm,全面覆盖航天器微型泵、精密轴承等更高集成度部件的测量需求。

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