近日,一套专为航天关键部件设计的超高精度光学影像测量系统在上海完成交付,标志着我国航天精密制造迈入“微米级”可控新阶段。该系统通过非接触式多元传感融合技术,可在复杂曲面、深孔及薄壁结构件上实现0.8 μm重复精度与±0.5 μm示值误差,为火箭发动机涡轮叶片、卫星姿控飞轮等核心零件提供全尺寸闭环检测,显著缩短工艺验证周期。
系统核心功能体现在三大模块:一是“多谱段复合光源”,可在可见光、蓝光及近红外波段间智能切换,消除高反光铝合金表面眩光;二是“六轴纳米级运动平台”,行程300 mm×300 mm×200 mm,直线度≤0.3 μm/100 mm,保证扫描路径与理论轨迹误差小于0.1 μm;三是“AI边缘计算引擎”,内置航天材料缺陷库,实时比对并标记裂纹、气孔等隐患,检测效率较传统CMM提升4.7倍。
在实际应用中,该设备对某型卫星姿控飞轮支架进行全曲面扫描,仅用12分钟即完成包含3124个特征点的数据采集,生成0.02 mm网格精度的三维点云,并通过GD&T算法自动输出同轴度、轮廓度等12项形位公差报告,与设计模型偏差控制在1.2 μm以内,满足GJB 2909A-2018航天精密加工标准。
项目负责人表示,下一步将把光学影像系统与数字孪生产线对接,实现加工-检测-补偿一体化,目标在2025年前将航天关键部件的一次交验合格率提升至99.3%,持续支撑我国探月工程、深空探测等重大任务的精密制造需求。