光学影像仪突破微米级精度,航天叶片检测迈入“零缺陷”时代

2026.02.22

  最新一代光学影像仪通过多频共焦扫描与亚像素边缘重建算法,将航天涡轮叶片前缘轮廓测量不确定度降至0.8 μm,较上一代设备提升3倍,满足GJB 2438A-2018对高温合金叶片型面公差≤2 μm的批产要求,标志着我国航天精密制造首次实现非接触式全检。

  系统核心在于“双光源+四轴联动”架构:405 nm蓝光共焦传感器负责0.1 μm级Z向高度采样,同步850 nm红外结构光补偿金属反光盲区;X-Y龙门采用0.05 μm光栅尺闭环反馈,R轴旋转重复定位精度±1 arcsec,可在90秒内完成带冠叶片360°无死角取像,单台设备日检能力提升至120件,较三坐标接触式测量效率提高6倍。

  针对航天材料特性,设备内置自适应能量算法,实时调节激光功率,使镍基单晶高温合金表面氧化层反射率波动控制在±3%以内,避免传统光学测量因反光导致的边缘漂移;配合AI去噪模型,将砂轮纹、冷却剂残留等干扰信号识别率提升至99.2%,确保叶片进排气边R角0.05 mm过渡区数据可靠。

  产线集成方面,仪器通过EtherCAT总线与MES对接,测量结果实时上传至质量云平台,一旦型面偏差超过1.5 μm即触发刀补闭环,机床自动补偿切削参数,使Cpk值稳定≥1.67;同时生成符合HB 20042-2011的3D比对报告,实现从“抽检”到“全检”再到“预防”的质量管理模式升级。

  目前该方案已批量应用于某型运载火箭氢氧涡轮泵叶片生产线,累计检测2.3万件,不合格率由0.12%降至0.008%,单台发动机减重0.7 kg,推力提升0.4%,为后续重型火箭深度变推力及可重复使用奠定数据基础。

请填写个人信息
提 交

已收到您的个人信息,
我们的工作人员将尽快与您联系。

返 回