三次元测量仪助力航天零缺陷制造

2025.10.18

  在航天器制造领域,任何微米级误差都可能带来灾难性后果。最新部署的高精度三次元测量仪通过多元传感融合技术,将关键部件的形位公差检测精度提升至0.3μm,使整箭结构件装配一次合格率从92.7%跃升至99.8%,为长征系列火箭的连续成功发射提供了数据级质量保障。

  该设备采用复合式测量架构:激光扫描模块可在3秒内完成涡轮泵叶片全域曲面采集,白光干涉传感器实时捕捉焊缝微裂纹,而接触式探针则对轴承孔系进行纳米级圆度验证。三组数据经AI算法自动拟合,生成可溯源至国家计量院的数字孪生模型,实现设计-制造-检测闭环。

  针对航天铝合金蜂窝夹层结构易变形难题,系统创新引入动态温控补偿技术。通过红外阵列实时监测工件温度梯度,测量软件自动修正材料热膨胀系数,使在20℃±0.1℃环境下的碳纤维支架尺寸稳定性达到±2μm/24h,满足卫星太阳翼展开机构10年轨道寿命要求。

  在发动机喷管制造环节,设备的多轴联动扫描能力尤为关键。其五轴运动平台配合0.01°分辨率的旋转编码器,可完整复现复杂型面的三维拓扑数据。实测显示,某型氢氧发动机喷注器盘铣削轮廓度误差由0.05mm压缩至0.008mm,燃烧效率因此提升1.8%,等效增加载荷50kg。

  目前该技术已覆盖90%以上的航天精密制造场景,从燃料阀体微孔检测到整流罩对接面匹配验证,累计避免潜在失效风险37项。随着新一代测量协议与航天MES系统深度集成,未来火箭总装周期有望缩短15%,持续推动中国航天迈入零缺陷制造时代。

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