新一代亚微米级光学测量系统已在航天器精密结构件产线完成批量部署,可在不接触、不喷涂、不破坏表面镀层的条件下,对壁厚仅0.08 mm的钛合金支架、φ0.5 mm的燃料喷嘴内孔及高镜面反射率的太阳能帆板铰链实施全尺寸闭环检测,单件扫描时间≤30 s,尺寸重复性误差≤0.3 µm,为“零缺陷”发射提供数据支撑。
系统采用多频共焦白光传感器与高速CMOS立体视觉融合架构,可在同一坐标系内同步获取几何轮廓、表面粗糙度与反射率分布,实现“一次装夹、全参数输出”。针对航天级曲面,自适应算法自动补偿倾斜角与反射率差异,避免传统接触探针因测力导致的薄壁件回弹变形,将测量不确定度降低一个数量级。
内置的航天材料数据库涵盖30余种钛合金、铝锂合金及复层材料的光学特性,系统可实时调用折射率与温度补偿系数,在18–22 ℃的洁净间环境下,将热漂移控制在0.1 µm·℃⁻¹以内;配合自动回零与光路校准模块,连续工作24 h精度衰减<0.5 µm,满足火箭箭体长期总装阶段的在线抽检需求。
检测完成后,软件自动生成符合QJ 3146A-2017航天产品几何量验收规范的3D PDF报告,关键尺寸与GD&T结果直接上传MES系统,与加工中心形成闭环反馈;当发现壁厚趋近下差5 µm时,可自动触发刀补修正,将后续零件Cpk值从1.33提升至1.67以上,显著降低因超差导致的昂贵整件报废风险。
随着光学测量仪在航天领域的规模化落地,其零损伤、亚微米级、全数据可追溯的优势正从燃料阀门、惯性导航支架扩展到卫星太阳翼铰链、深空探测器光学平台等关键件,为高密度发射任务提供了可靠的质量数据底座,也标志着我国航天精密制造全面进入“光学检测”时代。

