影像仪测量技术助力航天零件精度突破

2025.11.16

  新一代影像仪测量系统以亚微米级非接触扫描、多元传感融合算法与实时温度补偿技术为核心,正在把航天精密制造从“毫米时代”推向“微米+”时代。通过一次装夹完成三维轮廓、表面缺陷与装配间隙的全维度检测,单件涡轮叶片测量周期由45分钟缩短至7分钟,整体良品率提升12%,为高密度发射任务提供了可靠数据闭环。

  系统功能亮点体现在三大模块:一是高分辨率光学引擎可在200 mm×200 mm视野内实现0.3 μm重复精度,轻松捕捉复杂曲面微特征;二是激光共焦与光谱共焦双通道协同,对高反光镍基合金与暗色陶瓷涂层均可稳定取点,避免传统接触式探针划伤风险;三是AI缺陷识别算法基于10 TB航天级缺陷样本训练,可在3秒内标记0.02 mm级裂纹并自动生成三维热力图,实现“边测量、边判定”。

  在典型航天壳体组件生产线,影像仪被嵌入五轴加工中心后端,形成“加工—测量—补偿”闭环。实测数据显示,采用实时补偿后,直径800 mm的燃料贮箱焊缝错边量控制在0.05 mm以内,较传统离线抽检模式减少二次装夹误差0.03 mm;同时,测量数据通过MES系统直接回写机床,实现刀路动态修正,单批次报废率从3.8%降至0.6%,每年节约钛合金原材料约1.2吨。

  面向未来深空探测任务,影像仪测量技术正与数字孪生平台深度融合,构建“设计—制造—检测”全链路虚拟映射。通过云端大数据比对,工程师可在火箭总装前预测潜在干涉风险,提前48小时完成工艺优化,进一步缩短型号研制周期。行业专家指出,随着0.1 μm级精度门槛的持续突破,影像仪将成为下一代可重复使用航天器精密制造的“隐形引擎”。

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