海克斯康:尖端计量技术助力航空业的腾飞

国际金属加工网 2016年12月13日

软件技术,海克斯康计量为业界提供了完美的四轴叶盘/叶轮检测方案,实现了测量过程的自动化,参数、界面的标准化

整体叶盘/叶轮是新一代航空发动机实现结构创新和技术跨越的关键部件,在简化航空发动机结构的同时,也具有加工难度大、叶片薄、扭曲度大、具有狭窄的凹腔、狭长槽和很深的复杂几何形状等特点。

叶盘是航空发动机的叶片转子,采用整体制造技术而取代了过去多个部件的组合。在欧洲,叶盘所有叶片全部检测,每个叶片需要检测5 – 8个截面,要求三坐标测量机的精度为叶盘公差要求的1/10。整体叶盘/叶轮测量项目多,形状复杂,对测量机的精度、性能、效率以及软件评价性能提出了严格的要求。

通过采用超高精度的Leitz测量技术,并配合以转台和QUINDOS软件技术,海克斯康计量为业界提供了完美的四轴叶盘/叶轮检测方案,实现了测量过程的自动化,参数、界面的标准化,测量报告的通用化。其中关键检测项目全部采用高速四轴联动扫描,大幅度提高了测量效率的同时,保证了测量精度,圆满完成叶盘的批量检测要求。

利用扫描技术提升叶盘检测效率

叶盘检测的难点之一在于扭曲的复杂型面,Leitz高速四轴扫描完美地解决了这个问题。2010年,德国Leitz推出高速四轴扫描高效智能控制柜,通过四轴联动的连续扫描方式,使得测量时间大幅降低的同时,保证了高精度与重复性。

同时,Leitz所独有的VHSS可变高速扫描技术,可根据零件曲率变化自动调节扫描速度,自动识别并删除无效点,最优化测量数据的同时保证了测量效率。利用VHSS可变高速扫描技术,边缘扫描速度达2 - 5毫米/秒, 叶盆和叶背最大扫描速度达100毫米/秒。

叶轮叶片的前缘通常是一段小圆弧或者曲线,曲率变化较大,常规测量容易产生较大误差甚至停机,为此,Leitz推出了“返回式扫描技术”解决了这个问题。利用“返回式扫描技术”,在扫描过程中QUINDOS 7实时监测测头受力,当测头偏置超出公差或者工件脱离工件表面时,软件自动修正扫描路径重新扫描,做到测量过程中“永不停机”,并能做到无人值守的测量操作。如图是返回式扫描和测头偏置判断的命令界面。

I++ Simulator模拟器提供了叶盘检测100%的脱机编程能力:

I++ simulator 是一个可以使用一台设备进行集中检测编程活动的编程工具。现场的机器(包括机器,测头,更换架,校验工具,转台,温度传感器,夹具,传送设备,存储托盘,办公设备,测量实验室,工厂等)可以用称作scenario(场景)的方法进行仿真。这样。一个程序可以在一个或者全部scenario中进行编写和验证,然后分别布置到不同的制造现场进行实施。

这样,通过脱机产生检测程序,整个测量过程在虚拟环境下就可以进行编程和优化,真实再现实际的测量环境,测量机只需要把主要精力用于完成实际测量工作。

HP-O最新光纤探测技术

基于调频干涉式光学测距技术,HP-O新型光纤测头提供了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、扩大的测量范围,并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,而触发测头难以接近工件,或者零部件会在触发探测过程中变形或受损,HP-O将是高精度触发扫描的替代选择。

相对叶盘检测,HP-O的独特优势体现在:

- 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。

- 测量点到测头末端的距离多达60 mm。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。

• 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。

• 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。

• 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。小探针的强度较弱容易受损,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,更加准确的获得细小轮廓。

 


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