新一代非接触式光学测量系统近日在航天精密制造环节完成验证,将关键尺寸控制精度稳定提升至±0.8 μm,较传统接触式方案提高近一个量级,为火箭燃料阀体、卫星姿控喷口等核心零部件批量生产提供了可溯源的微米级数据支撑。
该系统融合高分辨率CCD、激光共焦与光谱共焦三重传感,可在同一坐标系内同步获取二维几何轮廓与三维微观形貌,单点采集时间≤0.05 s,实现复杂曲面360°无死角取点;内置的亚像素边缘算法与温度实时补偿模块,有效抑制车间热漂移,长时间稳定性达≤0.3 μm/4 h,满足航天24小时连续生产节拍。
针对航天钛合金、镍基高温合金等难加工材料,设备提供多波段LED环形照明与偏振滤光组合,显著消除高反光造成的晕影,表面粗糙度Ra 0.05 μm 以上仍可精准提取边缘;配合自动化回转载台,重复定位精度±2″,使喷注器微孔阵列一次测量即可完成孔径、孔距、角度全参数判定,单件检测耗时由15分钟缩短至90秒。
测量数据通过DMIS标准接口直接写入航天MES系统,实现关键尺寸SPC实时看板管理;当CpK值低于1.67时自动触发刀具补偿,减少报废率约38%。第三方计量院对比验证显示,该光学方案与接触式三坐标相关性R²≥0.98,完全满足GJB 1901A-2018对航天精密零件的验收要求。
随着商业航天发射频次逐年递增,微米级光学测量技术正从实验室走向批产线,成为保障发动机可靠性、延长在轨寿命的隐形砝码;未来通过引入AI预测模型,系统有望在加工前即给出误差趋势,实现“测量—补偿—再测量”闭环前移,进一步压缩工艺迭代周期50%以上。

