航空发动机复杂零部件的新型测量技术
航空发动机试验与测试技术发展分析

航空发动机试验与测试技术发展分析摘要:随着航空事业的快速发展,对航空发动机试验与测试技术的要求也在提高。
航空发动机试验测试技术是集流体力学、热力学、计算机、电子学、控制学、材料学、结构力学等为一体的综合性学科。
无论在研制过程中,还是在批产、使用过程中,发动机试验都是一个至关重要的环节,大多数的技术质量问题可以在这个环节暴露。
关键词:航空发动机;测试技术;发展1航空发动机试验特点航空发动机试验种类很多,试验设备、试验条件和试验环境等也是千差万别。
按试验对象,可分为零部件试验、系统试验、核心机试验、整机试验。
按学科专业,可分为气动、燃烧、换热、控制、机械传动、结构强度、材料、工艺等各类试验。
按最终目的,可分为科学研究试验、型号研制考核试验和批生产发动机试验。
按试验项目,可分为基本性能试验、基本功能试验、可靠性试验、环境试验、生存能力试验。
由于试验种类多、试验项目多,所以航空发动机试车台也迥然不同,整机试车台主要有性能试车台、起动规律试车台、姿态试车台、高空模拟试车台、电磁兼容试车台、轴功率试车台、螺旋桨试车台等。
由于试车台的功能不同,所包含的系统也千差万别,如台架系统、进气和排气系统、液压加载系统、燃油系统、滑油系统、电气系统、测试系统等不尽相同。
2航空发动机试验测试技术发展现状历经多年的发展,我国航天发动机在试验测试技术等方面所取得的成就是显而易见的,作为航空发动机的重要组成部分,测试技术的发展将对其整个航空事业的发展有着极其重要的作用。
尤其是近年来数字模拟技术和仿真技术更是加速了试验测试技术的发展,一定程度上不仅仅减少了试验的次数,更是提高了测试的准确度和精准度。
试验测试技术也已由传统的试验更显迭代得到了较大的进步,这也将是未来航空发动机发展的重要方向。
与此同时测试技术的发展进步离不开相关技术的迅猛发展。
如计算机技术、光电技术、电磁感应技术等,都对其测试技术的发展起到了重要作用。
在以往测试技术的运行过程中主要是依据传统的测试方式进行试验或是数据搜集,大大降低了其数据的准确性,然而利用激光、红外线等技术将原有的信息数据进行实时数据监控,这就大大增强了系统对数据的全面分析,并利用计算机技术形成体系化的网络管理模式,能够在第一时间检测出航空发动机的性能及直观的进行数据分析。
三坐标测量仪的原理和应用

三坐标测量仪的原理和应用1. 三坐标测量仪的概述三坐标测量仪是一种精密测量仪器,用于对复杂形状的工件进行精确测量。
它可以在三个坐标轴上移动,并通过测头进行测量。
三坐标测量仪在制造业中广泛应用,特别是在汽车、航空航天、电子和机械制造等领域。
三坐标测量仪主要由工作台、测头、测量软件等组成。
工作台用于放置被测物体,测头则负责测量物体各个位置的坐标和尺寸。
测量软件负责处理测量数据并生成报告。
2. 三坐标测量仪的原理三坐标测量仪的测量原理基于测头的运动和测量信号的获取。
测头可以沿着X、Y、Z三个坐标轴移动,通过控制和调节测头的位置,可以在三个坐标轴上测量被测物体的尺寸和位置。
测头通常包括接触式测头和非接触式测头两种类型。
接触式测头通过触碰物体表面来获取测量数据。
它使用钢球或针状探头与物体接触,通过测量接触力或位移来确定物体的尺寸和位置。
非接触式测头则通过光学或激光干涉技术来获取测量数据。
它可以快速、精确地测量物体的尺寸和形状,而不会对物体表面造成损伤。
3. 三坐标测量仪的应用三坐标测量仪在制造业中有着广泛的应用,以下是几个常见的应用领域:(1) 汽车制造三坐标测量仪用于汽车制造过程中对汽车零部件进行精确测量。
它可以测量零部件的尺寸和位置,以确保其符合设计要求。
三坐标测量仪在车身焊接、发动机装配和质量控制等环节都起着重要的作用。
(2) 航空航天在航空航天领域,精密测量是确保零部件符合设计和制造要求的关键之一。
三坐标测量仪可以用于测量航空发动机叶片、飞机螺栓等复杂形状的零部件,以确保其尺寸和位置的精度。
(3) 电子制造在电子制造中,三坐标测量仪被广泛应用于PCB板的测量和组装过程中。
它可以测量电子元件的尺寸和位置,以保证电路板的可靠性和质量。
(4) 机械制造在机械制造中,三坐标测量仪被用于测量各个部件的尺寸和位置,以确保产品的精度和质量。
它可以用于测量轴承、齿轮、机械零件等复杂形状的工件。
4. 三坐标测量仪的优势相比传统测量方法,三坐标测量仪具有以下优势:•高精度:三坐标测量仪可以实现微米级的尺寸测量精度,远远超过人眼的分辨能力,保证了测量结果的准确性。
(完整版)航空发动机试验测试技术

航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一,由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科,一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件,其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻,而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求,因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。
在有良好技术储备的基础上,研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验,需要庞大而精密的试验设备。
试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一,试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据,也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。
因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。
从航空发动机各组成部分的试验来分类,可分为部件试验和全台发动机的整机试验,一般也将全台发动机的试验称为试车。
部件试验主要有:进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。
整机试验有:整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。
下面详细介绍几种试验。
1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。
一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验,主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。
然后还需在较大的风洞上进行l/6或l/5的缩尺模型试验,以便验证进气道全部设计要求。
进气道与发动机是共同工作的,在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配,相容性要好。
实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。
2,压气机试验对压气机性能进行的试验。
压气机性能试验主要是在不同的转速下,测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等),以便验证设计、计算是否正确、合理,找出不足之处,便于修改、完善设计。
压气机试验可分为:(1)压气机模型试验:用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件,在压气机试验台上按任务要求进行的试验。
机械工艺技术在航空制造中的应用案例

机械工艺技术在航空制造中的应用案例航空制造是一个高度复杂和精密的领域,对于工艺技术的要求极为严苛。
机械工艺技术在其中发挥着至关重要的作用,为航空制造业带来了巨大的变革和进步。
本文将通过几个具体的应用案例,深入探讨机械工艺技术在航空制造中的关键作用。
首先,让我们来看看数控加工技术在航空发动机叶片制造中的应用。
航空发动机叶片的形状复杂,精度要求极高,传统的加工方法难以满足其要求。
而数控加工技术凭借其高精度、高自动化的特点,成为了叶片制造的首选工艺。
在数控加工过程中,首先需要通过CAD 软件对叶片进行三维建模。
工程师们会根据叶片的设计要求,精确地绘制出叶片的形状和尺寸。
然后,CAM 软件将模型转换为数控加工代码,这些代码包含了机床的运动轨迹、切削参数等详细信息。
在实际加工时,数控机床根据这些代码进行精确的切削操作。
先进的数控机床能够实现多轴联动加工,从而可以一次性完成复杂形状的加工,大大提高了加工效率和精度。
此外,为了保证叶片的表面质量和力学性能,还会采用高速切削、微量润滑等先进的加工工艺。
另一个重要的应用案例是激光增材制造技术在航空零部件修复中的应用。
在航空领域,一些关键零部件由于长期使用或意外损伤,可能会出现局部的缺陷或磨损。
传统的修复方法往往需要更换整个零部件,成本高昂且周期长。
激光增材制造技术的出现为零部件修复提供了一种全新的解决方案。
该技术通过将金属粉末逐层熔化堆积,在受损部位精确地构建出新的材料,实现零部件的修复。
例如,对于飞机起落架上的某个关键承力部件,如果出现了局部的裂纹或磨损,可以使用激光增材制造技术在受损部位进行修复。
修复过程中,首先对受损部位进行清理和预处理,然后通过激光扫描精确确定修复区域和形状。
接着,将金属粉末输送到修复区域,在激光的作用下熔化并与基体材料融合,形成牢固的修复层。
与传统修复方法相比,激光增材制造技术不仅能够恢复零部件的尺寸和形状,还可以改善其力学性能,延长使用寿命。
航空发动机计量基础及前沿技术介绍

航空发动机计量基础及前沿技术介绍
航空发动机是飞机的核心部件,其性能直接影响着飞机的飞行性能和
安全性。
因此,对航空发动机的计量基础和前沿技术的研究具有重要意义。
航空发动机计量基础主要包括以下几个方面:1.发动机性能参数的测量:
包括推力、燃油消耗率、温度、压力等参数的测量。
这些参数的测量对于
发动机的性能评估和优化具有重要意义。
2.发动机振动的测量:发动机振
动是影响发动机寿命和可靠性的重要因素,因此需要对其进行测量和分析。
3.发动机噪声的测量:发动机噪声是影响飞机舒适性和环境污染的重要因素,因此需要对其进行测量和控制。
4.发动机排放的测量:发动机排放是
影响环境污染的重要因素,因此需要对其进行测量和控制。
航空发动机前
沿技术主要包括以下几个方面:1.高温材料技术:随着发动机工作温度的
不断提高,需要使用能够承受高温的材料。
高温材料技术的发展可以提高
发动机的性能和寿命。
2.先进制造技术:先进制造技术可以提高发动机的
精度和可靠性,同时降低制造成本。
3.先进控制技术:先进控制技术可以
提高发动机的性能和可靠性,同时降低燃油消耗和排放。
4.先进传感技术:先进传感技术可以提高发动机的监测和控制能力,同时降低维护成本。
总之,航空发动机计量基础和前沿技术的研究对于提高发动机的性能和可靠
性具有重要意义,是航空工业发展的重要方向。
国外航空发动机无损检测技术发展

国外航空发动机无损检测技术发展中国航空工业发展研究中心陈亚莉摘要:本文对国外航空发动机无损检测技术的特点、无损检测技术的发展现状与趋势进行了综述。
关键词:航空发动机;无损检测航空发动机是飞行动力的提供者,无论是飞机的安全性,还是其自身极端苛刻的工作状态(高温、高压及高载荷),都给发动机各部件的品质提出了严格要求,因此,航空发动机的重要、关键部件都必须经过可靠的无损检测。
1.航空发动机无损检测技术的特点随着发动机性能的进一步提高,将面临更严酷的工作环境的挑战。
航空发动机无损检测呈现出如下特点。
1.1无损检测是航空发动机零部件风险评估的有力工具根据美国空军发动机损伤容限要求,80年代初美国空军提出的新型航空发动机设计及选材标准,要求发动机关键部件必须具有优良的损伤容限特性。
以涡轮盘为例,已由强度为标准设计进入以低周疲劳为依据进而又以裂纹da/dN为依据的损伤容限设计。
近年在粉末盘中又引入了以夹杂物大小和分布为重要依据的统计力学和概率方法。
因此对于发动机进行风险评估至关重要。
对发动机性能的影响图1 航空发动机风险评估图图1是发动机风险评估图,描述了缺陷出现的频率与对零部件质量影响严重程度的关系,而无损检测是评估这种风险的有效工具。
从图中可以看出,影响B、C区的缺陷出现频率为高到中,D区的缺陷影响很严重,可以通过改善及控制工艺来消除。
1.2传统的三类五种检测方法仍是航空发动机无损检测的主流航空发动机有三类无损检测方法:表面、表面/近表面、表面以下。
常用的五大检测方法(超声、X射线、涡流、磁粉、渗透)适用于发动机的不同部件。
(1)涡流及磁粉检验是主气流通道零部件广泛应用高度可靠的方法通用的表面无损检测法有:表面观察、表面平滑度测量、显微镜法(根据可撕下的塑料薄膜)以及着色渗透检验(特别是与表面相连的不连续性如铸件缩孔、裂纹等)。
对表面以及近表面深度(例如0.125mm)检查的方法,涡流检验法是主气流通道零件广泛应用的、高度可靠的方法。
航空发动机检测技术的研究与应用

航空发动机检测技术的研究与应用一、概述航空发动机作为飞机最核心的部件之一,其安全可靠性对飞机的正常运营至关重要。
因此,对航空发动机的检测技术的研究和应用也显得十分重要。
本文将从航空发动机检测技术的研究与应用两个方面进行探讨,旨在全面了解航空发动机检测技术的发展现状、存在的问题以及未来的发展趋势。
二、航空发动机检测技术的研究1. 传统的航空发动机检测技术传统的航空发动机检测技术主要是基于经验和观察进行判断的。
例如,通过听、看、摸等方式来检测发动机是否正常工作,这种方式虽然简单易行,但准确率较低,且需要专业技术人员进行判断,操作过程较为繁琐。
2. 现代化的航空发动机检测技术随着科技的不断发展,航空发动机检测技术也得到了极大的进步。
现代化的航空发动机检测技术主要包括以下几个方面:(1)无损检测技术无损检测技术是利用物理学、力学、电子学等学科的理论,通过对发动机进行内、外部的检测,实现对发动机内部结构和零部件状态的非破坏性检测。
这种技术具有准确性高、速度快、操作简单等优点,目前已经成为航空发动机检测的主流技术之一。
(2)光学检测技术光学检测技术是利用光学原理对发动机进行检测的一种技术,主要包括激光光斑技术、红外线检测技术等。
这种技术具有检测速度较快、精度较高、操作简单等优点,同时还可以实现对发动机内部结构的检测。
(3)声波检测技术声波检测技术是利用声波特性对发动机进行检测的一种技术,主要包括超声波检测技术、声发射检测技术等。
这种技术可以实现对发动机内部结构和缺陷的检测,具有速度快、精度高等优点。
(4)热成像检测技术热成像检测技术是利用热成像仪对发动机进行检测的一种技术,主要通过测量发动机表面温度来判断发动机内部结构是否正常。
这种技术具有操作简单、速度快、精度高等优点,可以实现对发动机热量分布的检测。
三、航空发动机检测技术的应用1. 航空发动机日常检测航空发动机日常检测是指在飞机正常运行期间对发动机进行定期检测,以确保发动机的正常工作。
涡流探伤原理及应用

涡流探伤原理及应用涡流探伤是一种非破坏性检测方法,通常用于检测导电材料中的表面缺陷。
它基于涡流感应现象,在导体中产生感应电流,通过检测感应电流的变化来判断材料的缺陷。
涡流探伤具有高灵敏度、高速度和无接触等优点,被广泛应用于航空、汽车、电力和制造业等领域。
涡流探伤的原理是基于法拉第电磁感应定律。
当导体中有交变电流通过时,会产生变化的磁场。
这个磁场又会在导体表面诱导出涡流。
涡流的密度和深度取决于导体的电导率和磁场的频率。
当涡流通过缺陷时,由于缺陷处的电导率不同于周围材料,导致涡流的分布和密度发生变化。
通过测量这些变化,可以判断出材料中的缺陷。
涡流探伤通常使用交流电源来产生交变电流,并通过线圈或探头将磁场引入导体中。
感应线圈测量感应电流的大小和方向,从而得出涡流的分布情况。
常见的涡流探伤仪器包括传统的涡流探头和现代的涡流阵列探头。
传统涡流探头通常采用线圈绕组,适用于检测各种形状和尺寸的缺陷。
新型涡流阵列探头则可以同时测量多个点的涡流信号,从而实现更高的检测速度和精度。
涡流探伤广泛应用于各个领域。
在航空领域,涡流探伤常用于检测飞机发动机叶片、涡轮盘和航空电缆等关键部件的缺陷。
利用涡流探伤技术,可以及时发现潜在的影响安全的缺陷,避免事故的发生。
在汽车行业,涡流探伤可用于检测发动机缸体、曲轴和传动轴等零部件的裂纹和疲劳损伤。
此外,涡流探伤还广泛应用于电力领域,用于检测电力设备如发电机转子、变压器和电力线路的缺陷。
在制造业中,涡流探伤可用于检查金属管道、焊接接头和铸件等工件的缺陷,以确保产品质量和可靠性。
涡流探伤具有许多优点。
首先,它是一种非接触性检测方法,不会对材料造成损伤。
其次,涡流探伤对漏磁体不敏感,能够检测细小缺陷。
此外,涡流探伤灵敏度高,可以检测到微小的缺陷,如微裂纹、夹杂和孔洞等。
同时,涡流探伤还具有高检测速度和自动化程度高的特点,适用于批量生产和在线检测。
最后,涡流探伤还可以适应复杂的工作环境,如高温、高压和腐蚀等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
航空发动机复杂零部件的新型测量技术发布时间:2014-6-30 13:37:51近几年来,航空市场发展迅猛,国内的航空发动机制造技术也正加速发展。
在技术提升的过程中,航空发动机从研发到制造,对计量和测量的需求都非常迫切。
在新型号研制过程中,设计部门希望获得准确的测量数据,用于设计验证;制造部门需要更加高效地完成测量工作,提升合格率并控制制造成本。
目前,国内对高精度测量设备的投入和对新型测量技术的采用程度,与国外先进企业的水平还有一定的差距。
航空发动机的零部件种类多、结构复杂,进而带来了复杂的测量任务。
以整体叶盘为例,目前测量编程仍然是一个很大挑战,在现有的技术平台上,测量过程既要根据叶盘的整体结构设计测量路线,还要根据叶片型线考虑扫描过程控制。
因此,测量设备本身的效率和精度的提升是必然的,同时,在设备的附属工具、测量软件、探测技术等方面寻找新的突破点,提升复杂零部件的测量效率和测量效果,也成为新型测量技术的发展趋势。
全球对航空发动机的性能追求从未停歇,对航空发动机零部件的要求也日益提高。
海克斯康最新研发的Leitz三坐标测量机扫描技术、HP-O非接触测量和I++ Simulator模拟软件等,为解决航空发动机复杂零部件的测量难题,提出了新的手段和方法。
基于航空发动机复杂零部件的制造发展和质控需求,本文将介绍海克斯康计量新近推出的典型测量技术,包括高效率精密扫描技术、复合式高效高精密探测技术和提高测量机有效工时的仿真模拟软件技术等。
Leitz高精密高速扫描技术触发式模拟扫描技术已经成为发动机精密零部件测量的主要探测方式,该技术能高速提供密集点云,实现几何量形状和位置的精密判定,但是,复杂曲面曲线的高密度扫描,需要设备能够实时根据曲率变化给出智能的调整,以期平衡点密度和效率的同时获取最精确的结果。
Leitz最新的扫描技术,借助最先进的控制技术,控制系统根据机器特性和工件扫描状态,判断和调整扫描过程。
多样的扫描形式和控制形式的实现,使三坐标测量机的扫描能力显著提升,面对复杂专业的测量任务更加得心应手。
1VHSS 扫描技术:可变速扫描能快则快,当慢则慢。
依据曲面曲率,在已知几何特征上实时连续调整测量速度。
在此之前的扫描技术,需要人为编程控制机器扫描的速度,速度的设定,需要考虑机器性能、工件特点、效率要求等多种因素,对编程者的挑战是:想达到最佳的效率,要么具备经验,要么从此任务中开始积累经验。
VHSS扫描则无关乎具体使用者的经验,机器根据自身的性能特点和待检测曲面的数据,自动优化扫描过程的速度,编程者直接得到最佳的测量效率。
在进行复杂零部件的扫描时,比如航空发动机叶片,传统的扫描方法需要手动调整速度,以避免探针和工件表面“失联”。
采用来自Leitz Pathfinder的VHSS技术,机器可以在已知几何量情况下进行持续的调整,实时调整扫描。
平直的部位扫描速度快,前尾缘附近区域扫描速度自动降低,实现了检测效率与精度的优化。
2Leitz四轴扫描: 整合转台实现连续性四轴扫描叶盘与叶轮这一类零件的测量对测量机来说是一个挑战:没有转台的话需要采用大量的探针配置,需要花费很多的时间。
转台一般用来定位零件,然后先后完成扫描(三轴扫描),过程复杂、效率低。
Leitz四轴扫描技术,采用先进的控制技术,实现了四轴联动的连续扫描。
哈尔滨东安使用1台Leitz PMM-C和1台Leitz Global Reference,检测航空发动机叶轮,采用了VHSS可变速扫描和四轴联动扫描技术。
可变速扫描检测叶轮的叶型曲面和流道等,测量过程中机器根据曲线的曲率变化调整和优化扫描速度,大大提升了扫描测量的效率。
四轴联动保证了1根探针高效完成叶片上的全部检测任务。
整个检测方案根据需求定制开发,包括测量过程的优化、定制的计算评价及优化、定制的报告输出。
测量的输出满足了制造过程控制和最终质量控制的要求。
检测时间由原来的8h,缩短到2h,实现了效率的飞跃。
3Leitz标注扫描技术带有凹坑、孔洞或者沟槽的曲面扫描采用Leitz标注扫描技术(如图1),表面分布的凹处、孔或者沟槽特征能够依次进行。
Leitz标注扫描技术借助安全距离的设置自动控制扫描,而不需要探针输入特征深度。
工件表面设定了安全的角度(>35°),避免了沟槽与孔测量时发生碰撞。
后续的计算只考虑测量点相关的几何量,缩短了编程时间并使得测量速度进一步加快。
在航空发动机盘环上,扫描路线可以直接跨越孔,而无需探针反复离开工件并再次接触。
在检测整体叶盘的叶尖跳动时,借助标注扫描技术,直接在叶尖上进行扫描而转台连续匀速旋转,检测效率相比单点触测提升90%以上。
4Leitz 智能锁定扫描技术测量时,如果偏差过大或者零件有缺陷,往往会使得接触点丢失。
比如试制阶段的整体叶盘,以较快的速度扫描时,在前尾缘处,探针会离开工件或得到的扫描点质量较差。
采用Leitz智能锁定扫描技术,能够实现测量的持续进行,一旦丢失点,控制器会将探针放置于上一个正确的测量点,并减速继续测量,通过问题区域后,系统自动提升扫描速度。
Leitz智能锁定扫描技术确保了即使在面对有缺陷的工件时,测量程序依然能够完整执行而不需要操作者的参与。
这项技术为借助托盘无人值守的连续测量提供了便利。
相反,在测量出错后停止程序,并调试程序后重新运行,检测效率将大打折扣。
5Leitz 三维自定心扫描技术测量非线性的槽是一项相当复杂的任务。
如图2所示,采用Leitz三维自定心扫描技术,测量机自动独立寻找槽最深的点,并在槽底实现连续扫描。
Leitz三维自定心扫描技术还在配备转台情况下的测量。
完成丝杠、轴承等工件的球道的测量,更加高效与可靠。
连续扫描螺纹中径,也是对先前测量手段的颠覆。
在德国MTU新的整体叶盘制造工厂,应用了Leitz新的扫描技术。
VHSS扫描根据叶片曲率变化,优化扫描速度控制。
四轴联动的扫描减少了探针的更换,提高了机器效率。
智能锁定扫描技术,不会因为制造偏差大导致机器中断,保证了测量过程的连续性,使机器连续运行完成叶盘测量任务。
一系列扫描新技术的采用,实现了测量叶片中多达70%的效率提升。
HP-O光纤扫描技术在超高精密固定式三坐标测量机上采用高精密光学扫描技术一直是测量行业追寻的目标。
因为光学探测能够避免损坏零件表面的同时延伸触发探测不能及的测量范围,所以,将触发与非接触探测联合到一起实现复合式测量,零件在一次性装夹情况下采用1个程序自动检测所有尺寸,则能大大提升复杂零部件检测效率,因此, HP-O技术应运而生。
HP-O技术基于调频干涉式光学测距技术,是固定式三坐标测量机新型高精密复合式扫描技术(如图3所示)。
HP-O中的光纤测头提供了能够与触发式扫描测头相媲美的精度与可靠性,同时提供了更快的扫描速度、更广的测量范围,拥有通用光学非接触测量的优势。
如果需要高效的扫描测量,而触发测头又难以接近工件,或者零部件会在触发探测过程中变形、受损时,HP-O光纤测头将是高精度触发扫描的替代选择。
1HP-O解决方案支持多传感器测量借助测头更换架,多个光学测头和触发测头可以在一个程序中互换。
光学测头可用于单点检测和连续的3轴或4轴扫描测量。
解决方案提供了一个完整的测量系统,包含QUINDOS测量软件、Leitz PMM-C高精度测量机、光学/触发测头及转台等工具。
2HP-O的独特优势(1)HP-O光纤测头拥有±30°的接收角度,重复性小于0.3 μm;(2)非接触测量:使得零件免受任何机械损伤,可避免测针磨损,同时零件不需要任何喷涂标记。
对有涂层的叶片,非接触测量能保持叶片涂层不受损伤;(3)测量点到测头末端的距离多达60mm。
在检测整体叶盘内腔时,能够解决接触测头无法达到的难题;(4)减少机械探测的局限性,实现高效的数据采集,提供了更快的扫描速度。
如检测叶盘的叶尖,直接扫描全部叶片的叶尖,转台匀速旋转即可;(5)空间分辨率高,完成最小细节乃至微观尺寸的测量,如倒角和划痕等;(6)以高点密度简便的获得特征信息。
在微小特征处,接触测量必须使用足够小直径的探针,以求清晰表达特征详情。
小探针的强度较弱易受损,测量过程由此中断。
FOP微小的光斑,远小于接触式探针的直径,能更加准确地获得细小轮廓。
HP-O解决方案将成为航空复杂零部件高效率精密测量的最佳方案,它刷新了精密测量的历史记录,整体叶盘检测效率提升95%。
敏感的零部件要求高精度的非接触测量,避免机械接触的损伤。
细小的局部特征,在接触测量中受探针直径的限制。
高精度非接触的光纤测头,则很好地解决了这类问题。
例如,焊接后的叶盘内腔,接触探针无法抵达,非接触手段通过延长的光线可有效抵达测量部位,实现对内腔的测量。
目前,HP-O将是航空发动机双层盘类工件复杂内腔大尺寸底径测量的唯一解决方案。
I++ Simulator仿真模拟编程技术新的零部件制造完毕送到质保室之后,不能立即展开检测工作,因为技术人员需要利用测量机进行测量编程,编程的时间长短依工件的复杂程度而定,因此,联机编程时间关系着测量机的有效工时,即“测量产能”。
基于CAD仿真模拟,I++ Simulator能够在模拟环境下调试和运行程序,无需测量机和实体工件的参与,就能够得到可用的测量程序。
因此,质检工作流程速度获得了很大的提升,测量机的测量产能得到提高。
I++ Simulator是测量模拟软件,可以进行可行性分析与计划。
该软件提供了全套的脱机模拟工具,涵盖设备规划、应用模拟以及3D全程的可视化。
如图4所示,用户在进行零部件编程时,就如同操作真实的机器。
用户用现有计量软件(如Quindos)编写测量程序,I++ Simulator模拟出真实的测量机,以响应计量软件。
脱机编程如在真实机器上进行,机器操纵盒用常见的游戏手柄取代。
某些计量软件内置了机器的图像或模型,编程时机器运动可见。
I++ Simulator则完全作为单独的软件包和计量软件通信,通信协议遵守I++ DME,这是重要的差别。
所以说,I++ Simulator模拟了“真实的机器”。
另一方面,支持I++ DME意味着,可以支持不同厂家的计量软件。
I++ Simulator的优势:(1)减少了编程成本和时间。
在新型号研制中,实际工件加工完毕之前,已经可以基于CAD进行脱机编程。
工件加工完毕时测量程序已经具备。
特别是对叶盘等复杂零部件,以及盘轴类检验特征量大的零部件,能够缩短研制的整体时间;(2)测量过程优化、合理化以及透明化。
对零部件内腔中不易直接目视查看的部位,模拟编程中可以清晰看到内部的情况;(3)快速与经济的可行性分析。
如探针定制的周期长,且存在一定的风险。
在软件中可以模拟出需要的探针,并运行程序进行确认;(4)减少机器停机时间。