三维测量仪Blisk CMM，航空发动机叶盘智能制造解决方案
以下内容由深圳市金亿智能有限公司提供：
航空发动机的典型零件包括叶片、叶盘、机壳、管道等。其中，叶身为自由曲面，型面及相关参数的加工和评价比较复杂，一直是一个难点。航空发动机的制造和测试点；由叶片组成的叶盘简化了航空发动机的结构，省去了传统连杆方式中使用的榫头、榫槽和锁紧装置，减轻了发动机的重量，提高了推重比，但在同时半封闭空间结构的叶盘加工难度大，叶片薄，扭曲，气流腔复杂。，端面连杆采用特殊齿轮，对质量控制提出了新的要求。
一、检测难点
工件种类多，结构复杂：叶盘广泛应用于航空航天、汽车、压缩机和船舶等行业，结构形式繁多。
全尺寸检验要求：叶盘通常要求全尺寸检验，叶片截面多，检验项目多，测量时间长。它包括叶片轮廓和厚度、叶尖和内流道轮廓、前缘轮廓等。
复合检验要求：通常需要进行复合评估，包括叶片几何参数如厚度、刃口半径等，以及波纹度、粗糙度等。
高精度检测要求：叶盘是精密复杂的零件，对检测精度和效率要求很高。
扫描性能要求高：95%以上的测量项目需要扫描，对扫描精度和性能提出了严格的要求。
没有通用的检测标准：目前国内外缺乏一个整体叶盘检测的通用标准，不同厂家需要定制不同的检测标准。从坐标系建立方式、检验项目、评价方式到报表样式等定制化需求。
难以检测特殊表面
叶盘的叶片为自由曲面（包括狭窄的流道），叶片扭曲严重，变形大，测针配置复杂，检测困难；刀刃前缘和后缘半径小，容易导致空扫，检测过程容易出错甚至停机。
内腔无法检测：接触测针无法有效测量焊接后叶盘的内腔；
检验成本高：需要先进的检验设备来满足叶盘的高检验要求，拥有成本高；
检测过程复杂，需要大量编程时间和专业操作人员，人工成本高。
计量报告格式单一：无法满足企业定制化需求，后期处理优化困难。
缺乏数据信息管理：检测数据和检测人员信息无法有效存储和后续处理，无法准确追溯。
“信息孤岛”：无法对设计、制造、检测数据进行有效统一的分析，从而实现生产制造过程的闭环和质量监控，进而实现全面的质量管理体系。企业。
二、Blisk智能制造解决方案
本项目提供的叶盘解决方案，基于针对叶片复杂的三维表面特性的专业测量设备和权威测量软件，加上配备转台的超高精度叶盘检测机，定制开发装夹和检查。、结果判定、定制报告等一体化解决方案，实现各种叶盘全尺寸测量和检测过程智能化，领先于竞争对手。
A. 程序使用
【适用行业】航天工业
【适用部位】各类叶盘，包括风扇叶轮、压缩机叶轮等。
【测试项目】叶片分度、叶片轮廓、厚度和步距误差、内腔、前缘轮廓等。
【系统功能】自动定位夹持、自动建立坐标系、自动生成测量路径、一键检测、自动识别合格零件、定制报告输出
计划福利
1）灵活性高：兼容各种叶盘工件的智能检测，只需输入不同的参数即可自动生成相应的测量程序；
2）从“不能”到“能”：传统的检测方法没有专业的测量程序。该方案可实现不同叶盘同时一键测量，无需重新编程，编程效率提高10倍以上；
3）提高测量效率：本方案采用四轴联动扫描，与普通测量方式相比，测量效率提高70%以上；
4）独特的内腔测量：焊接后叶盘的内腔无法通过接触式测针有效测量，但海克斯康高级探头可以有效到达测量部位，实现对内腔的测量。独特有效的航空发动机双层叶盘工件、内腔大尺寸高精度测量解决方案，整体叶盘检测效率提升95%；
5）降低人工和设备成本
人工成本：叶盘曲面的编程非常复杂。采用该方案后，编程时间从至少两天缩短到一小时左右，大大降低了编程人力和时间成本；
时间成本：普通的测量方法，没有变速扫描，无法兼顾效率和准确性。本方案采用四轴联动，大大节省了测量时间，降低了时间成本；
6）定制报表：提供定制报表，满足各种个性化需求。
B.专业叶盘检测方案
a) 全面检查和评估
适用于各类叶盘的测量，包括风机、压缩机等；实现了叶盘全尺寸的自动检测和评估。
b) 超高速四轴联动扫描
叶片圆盘叶片检测的难点在于其扭曲和复杂的轮廓。海克斯康超高速四轴扫描完美解决了这个问题；测量软件根据刀片扭转间隙自动计算出各测量点的转盘角度和测针进出刀片安全点。位置，节省大量编程时间
c) 独特的非接触式流明检测
在焊接叶盘的空腔内，触针无法进行有效测量。Hexagon非接触式光学探头的延伸光可以有效到达测量部位，实现腔体的测量。目前该方案是航空发动机双层叶盘工件内腔精密测量的解决方案。
非接触式测量：保护零件免受任何机械损坏一键测量仪，避免测针磨损，零件不需要任何喷痕。对于涂层刀片，非接触式测量可保持刀片涂层完好无损；减少机械探测的限制，实现高效的数据采集，并提供更快的扫描速度。例如，要检测叶盘的尖端，直接扫描所有叶片的尖端，转盘可以匀速旋转；空间分辨率高，可完成倒角、划痕等小细节甚至微观尺寸的测量。
该解决方案将成为复杂航空零部件高效精密测量的最佳解决方案。刷新了精密测量的历史记录，整体叶盘检测效率提升95%。
d) 一键式操作界面
参数化检测界面，只需输入不同的工件参数，即可一键完成自动测量，操作简单；所有编程打包，适用于不同尺寸的工件，大大减少编程调试的时间和人力成本；操作简单，所有测量点安全路径、转盘角度、报告自动生成，即使是车间工人也能在很短的时间内轻松检测到。
C. 权威叶子分析
基于截面数据的计算方法，实现了叶片成品和成品的测量分析。
根据用户需求，软件包可提供多种评价方式：定制评价分析，用户只需提供理论数据、评价参数及相应的算法和公差要求，即可完成对具体要求的测量分析刀片：自定义图形报表，根据客户要求自动生成数据和图形报表，辅助数据分析。
D. 定制测试报告
图形化自定义报表报表：支持多种报表输出格式：PDF、JPEG和HTML格式，也可直接打印：可直接将元素输出到Quindos：可按指定条件输出（如超差）
E. 智能选择和排列刀片
优化解决叶片选型是业界公认的问题。在选型后的发动机装配过程中，为了保证压气机转子的平衡，需要根据转子叶片固有频率的重量力矩进行布置，以提高容错率，提高效率。
海克斯康智能质量管理系统将叶片选型流程和排列系统相结合，应用最优解算法，最大限度地分解最优组合，降低库存率和人工选型的错误率，大大节省人工成本。3个人做3天的工作，采用这个方案只需要5分钟。减少行业差异和特殊性，即使是不懂行业的新人，经过简单培训也能操作。
F. 节目构成
a) 检查平面
专为解决复杂的计量问题而设计，具有高效扫描功能的主动桥式测量机。独特的 TRICISIONTM 型（精密三角梁）梁设计提供了良好的刚度质量比。轻合金桥架比传统设计刚性提升25%，X方向导轨重心降低50%，保证运动平稳精准。移动桥上的承重跨度更宽，减少了桥架转动带来的误差，从而保证了整机更高的空间精度，减少了重复性误差，提高了加减速性能，使测量更高效。精密加工的整体燕尾导轨提高了机器精度和可重复性。非接触式光栅尺避免摩擦，装配时一端固定，另一端可随温度变化调节。光栅的热膨胀系数通过PTB认证。适用于测量箱型工件，包括叶片、齿轮、螺旋转子等各种形状和复杂几何元素，以及自由曲面。
检测系统
固定模拟扫描测量系统：专为高速、高精度测量机设计。该探头系统的每个轴都包含一个高精度 LVDT（线性可变差动传感器），允许携带长达 800 毫米、重达 650 克的测针和延长杆。其检测方式包括单点触发测量、自定心和高速扫描，可完成各种复杂的测量任务，包括复杂轮廓和形状的扫描。兼容各种附件，包括各种探头、延长杆、适配器和接头，以完成任何测量任务。可通过高度可重复的测针卡盘直接更换测针，无需重新校准，同时保持测量精度。
光学非接触测量系统：基于调频干涉光测距原理实现非接触测量。光学探头提供与接触式扫描探头相当的精度和可靠性、更高的扫描速度、更大的测量范围以及非接触式测量的一般光学优势。当测量速度很重要并且使用触觉探头难以接近零件或触发测量可能变形时，它是高精度触觉测量的替代方案。
超高速四轴联动转盘
检测旋转体部件的难点在于扭曲和复杂的轮廓。海克斯康高精度转盘完美解决了这个问题，实现了高速联动扫描；测量软件根据刀片扭转间隙自动计算出各测量点的转盘角度和测针的进出。刀片安全点的位置节省了大量的编程时间。
b) 专业测量软件
集团拥有强大的计量软件。基于特征的检测，程序编辑直观，人机交互性好，适合各种操作水平的测量人员。支持全新Windows10操作系统，具备CAD功能、I++界面、嵌入式界面和可定制的用户界面，操作便捷，给操作者带来简单明了的操作体验。其基本测量特征包括点、线、弧、椭圆、抛物线、平面、球体、圆柱、圆锥、双曲面、椭球、抛物面等。可对测量元素进行相交投影等各种处理。根据ISO几何产品规范进行几何公差评估，并提供图文并茂的检测报告。
c) Blisk 应用检测模块
专业叶盘模块实现叶盘叶片智能检测，可根据客户需求开发定制，成本低，非常灵活。基于强大的计量检测软件，集成叶片形状三维矢量算法、各种叶片形状分析拟合算法、专业喉部区域算法等，有效解决叶盘前缘检测问题叶片，并满足高精度和完整叶盘测量的要求。扫描和复合测量的检验要求。
专门开发的人性化软件操作界面，无需CAD数字建模，免去编程的繁琐和麻烦。它封装了复杂的测量程序，只需要输入工件参数。支持单点测量和扫描，无需手动编程。，坐标系、测量、评价、报告输出全过程一个命令即可完成，可根据企业标签选择要评价的特征，有效节省人工，提高生产能力。它是叶盘检测和数据管理分析的集成解决方案。解决了国产叶盘的测量问题。
d) 叶片分析模块
Hexagon叶片分析模块采用基于横截面数据的计算方法，可以对未完成和已完成的叶片进行测量和分析。通过得到的2D或3D叶片截面数据与理论数据进行三维对比分析，进而得到叶片参数数据与理论值进行对比分析。
根据用户需求，软件包可提供多种评价方式。用户只需要提供理论数据、评价参数以及相应的算法和公差要求，即可完成对叶片具体要求的测量和分析。分析评估过程完成后，软件包会根据客户的要求自动生成数据和图形报告，客户可以判断被检叶片是否合格，快速发现不合格叶片制造过程中存在的问题产品，从而解决问题。
e) 叶片选择和排列模块
在发动机的早期研制过程中，经常会发生振动，导致其零部件疲劳损坏，降低发动机的使用寿命。保证转子叶片具有合格的固有频率是保证压气机转子平衡的前提。为了保证压气机转子的平衡，需要根据转子叶片组的固有频率的重力矩来布置转子叶片。
海克斯康智能刀片选择分拣模块集成刀片选择流程和排列系统，应用最优解算法，最大化分解最优组合，降低库存率和人工选择错误率，大大节省人工成本。原来的人工匹配需要3个人3天的工作，而采用这个方案只需要5分钟。减少行业差异和特殊性，即使是不懂行业的新人，经过简单培训也能操作。
f) 夹紧系统
优质自定心三爪卡盘，适合夹持各种尺寸工件。工件的支撑高度可通过增加或减少传送柱来调整，以满足不同工件的测量要求；球锁可在夹具与底板之间快速定位锁定，可实现各种工件夹具的快速更换。
G. 先进技术
a) 叶片形状三维矢量补偿算法
对于大型扭曲叶片的 3D 扫描，采用 3D 空间补偿和平滑算法来真正补偿前缘和后缘的形状。
b) 专业全面的叶片形状计算分析，包括多种拟合算法：
通过最小二乘法计算的最佳拟合，带约束的最小二乘法，向量拟合，全叶形拟合，MinMax尺寸法，利用叶形中线2点定义的区间内的点进行最佳拟合计算
c) 专业的咽喉面积算法
发动机叶片的喉部面积是发动机装配调试的重要参数。喉部面积的测量是刀片组件的关键。海克斯康专业的咽喉面积算法可以准确计算出盘面的“小通道”。喉部区域的流量与发动机的推力有关，是影响发动机性能的重要因素。叶片喉部面积测量工具确保叶片通道的排气量均匀。
d) 多探头技术
同时，它支持高速扫描和触发式探测测量，并且可以通过自动更换设备在不同的探头之间轻松切换，从而最大限度地提高灵活性和测量功能。
e) VHSS可变快速扫描技术
在扫描复杂几何特征（如螺杆压缩机）时，传统的扫描方式需要手动调整扫描速度，以免丢失接触点。采用VHSS技术，测量机可在已知几何特征的情况下实时调整扫描速度，平滑直线零件的扫描速度快，降低弯曲和弯曲零件的扫描速度一键测量仪，实现优化检测效率和准确性。
f) 智能锁扫描技术
对于小圆弧或边缘曲线，曲率变化较大，常规测量容易出现较大误差甚至停机。为此，引入了“智能锁定扫描技术”来解决这个问题。
采用“智能锁定扫描技术”，在扫描过程中自动校正和重新扫描扫描路径，从而实现测量过程中“永不停歇”，并可实现无人值守的测量操作
g) 先进的模拟技术
该技术支持使用单个设备集中检测编程活动，实现几乎 100% 的离线编程检测。实现一个中央设备的功能，对生产现场的所有设备进行管理。通过场景对现场设备（包括检测设备、检测系统、更换架、校准工具、转盘、温度传感器、夹具、上下料系统、办公设备、测量实验室、工厂等）进行完整的模拟。检验程序可以在不同的场景下编写和验证，然后部署到不同的制造现场实施。
h) 多处理器并行评估和分析
大多数测量软件按顺序执行指令，在处理大量数据时会浪费大量时间。多处理器并行处理——主 CPU 负责测量，并行 CPU 负责数据处理。
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