新一代光学非接触测量系统近日在航天叶片制造环节完成验证,实现100%叶片型面微米级全检,单件扫描时间≤45秒,轮廓度重复精度≤0.8 µm,一次性将传统抽检率从5%提升至全检,报废率下降62%,为国产重型运载火箭涡轮泵叶片批量交付奠定数据基础。
该系统采用420 mm大口径复消色差双远心光路,配合2000万像素全局快门CMOS,可在叶片高速旋转状态下完成0.02秒瞬时曝光,消除运动模糊;内置的蓝光条纹动态结构光模组,将环境光干扰降低90%,确保高温合金反光表面三维点云完整率≥99.2%,为后续型面偏差计算提供高可靠原始数据。
软件端集成NIST可溯源误差补偿库,通过自适应高阶曲面拟合算法,将叶片前缘R0.1 mm极小圆弧与流道复杂曲面一次性分割,自动生成包含107项特征尺寸的检测报告;当扭曲角、弦长或最大厚度超差±5 µm时,系统0.3秒内触发声光报警,并将偏差矢量图回传机床,实现闭环修正,把再加工次数从平均3次降至1次。
产线实测显示,单台设备可替代6台接触式三坐标,占地面积减少55%,年维护费用降低70%;配合自动上下料模块,24小时无人值守完成120件叶片全检,数据实时上传MES,实现加工—测量—补偿一体化,帮助航天制造企业在三个月内将叶片交付周期缩短30%,单件综合成本下降18%。
随着商业航天发射需求年均增长25%,光学非接触测量仪已写入新一代火箭叶片验收规范,下一步将拓展至整体叶盘、钛合金机匣等复杂零部件,持续推动航天动力制造向“零缺陷”目标迈进。

