国产0.5微米级影像测量系统近日完成某型航天发动机叶片全型面检测,将轮廓度误差控制在±0.8 μm以内,首次实现复杂曲面冷却孔位置度0.02 mm级重复测量,标志着我国高温合金叶片非接触检测进入亚微米时代。
该设备采用双远心光学结构+蓝光干涉条纹,在200 mm×150 mm视野内分辨率达0.5 μm,可一次性获取叶片前缘R0.05 mm微弧、叶身扭转角0.05°、气膜孔直径Ø0.15 mm等关键尺寸;配合五轴联动平台,2 min内完成从叶根到叶尖的3D点云采集,较传统三坐标效率提升6倍,且无需喷涂显影剂,避免了对单晶涂层造成划伤。
针对航天级Inconel 718、钛铝Ti-48Al-2Cr-2Nb等难加工材料,系统内置的AI边缘算法可自动识别铸造微缩孔、铣削刀纹等缺陷,最小可检出2 μm开口裂纹;同时通过温度补偿模块,在20 ℃±0.1 ℃的测量舱内将材料热膨胀系数引入误差模型,使长时间漂移≤0.3 μm/4 h,满足发动机热试车后叶片变形比对需求。
目前该影像仪已嵌入叶片生产线终检工位,与MES系统实时对接,实现每片叶片40余项尺寸自动判定、SPC趋势预警,漏检率由0.8‰降至0.1‰;下一步将扩展至整体叶盘、涡轮外环等复杂部件,为航天动力可靠性提供亚微米级数据支撑。

