光學(xué)測量技術(shù)屬于非接觸式測量技術(shù)，測量速度快，盲區(qū)少，能夠直觀反映出零件的三維形狀紊遵，以及與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的偏差大小。

1.技術(shù)概況

航空航天領(lǐng)域檢測零件外形以往多使用接觸法侥蒙，如三坐標(biāo)測量機(jī)暗膜、特殊的量具等，使用貼靠的方法檢測零件的曲面形狀鞭衩。這種方法效率不高学搜，受人為因素影響較大，容易出錯(cuò)论衍，存在一定的缺陷恒水。

光學(xué)測量技術(shù)在航空航天檢測中的應(yīng)用主要在以下兩個(gè)方面：（1）復(fù)雜零件的面型檢測。特別對于毛坯零件加工余量的檢測俗耗，非常適合；（2）關(guān)鍵尺寸的檢測匈惑。如孔的位置缝聋、直徑，各種角度庇鸭、長度废徙，GD&T等。

2.工作流程

進(jìn)行光學(xué)測量的工作流程狂嘉。

工作流程圖

3.應(yīng)用實(shí)例

（1）葉片檢測

渦輪葉片獨(dú)特的曲面形狀很難使用傳統(tǒng)的檢測方法或設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測爵孔，類似CMM的接觸式檢測設(shè)備無法滿足如此復(fù)雜的葉片曲面專業(yè)的測量需求，如葉片截面的弦長询蚊、前緣半徑神阔、后緣半徑，葉片與葉片之間的喉道因震、節(jié)距等參數(shù)吩捞。

采用非接觸式三維掃描儀與葉片檢測軟件可以完美解決渦輪、單葉片汁蝶、多葉片的質(zhì)量檢測難題渐扮。檢測流程。

檢測流程

檢測時(shí)采用的設(shè)備型號為Shining3D-Scanner系列之OpticScan-D雙目三維掃描儀掖棉，Smart自動轉(zhuǎn)臺墓律，所用葉片檢測軟件為Geomagic Qualify。

使用Shining3D-Scanner快速獲取渦輪葉片的三維數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Qualify軟件耻讽，坐標(biāo)對齊后察纯，進(jìn)行3D偏差分析，然后進(jìn)入Blade模塊進(jìn)行單葉片或多葉片的參數(shù)分析齐饮，最后輸入檢測報(bào)告捐寥。

①單葉片截面分析

Blade葉片檢測模塊可獲取葉片截面12個(gè)參數(shù)，包括弦長祖驱、最大弦長握恳、前緣位置、軸弦捺僻、BA角度乡洼、最大厚度、后緣厚度嚼讹、前緣厚度扛焊、后緣半徑、前緣半徑脊腺、前緣點(diǎn)及后緣點(diǎn)崎绽。

根據(jù)檢測的需求，設(shè)置截面的位置茉园，在該位置截取2D截面后宅殿，進(jìn)去BALDE模塊進(jìn)行截面分析。

截面位置

通過該截面自動分析汁讹，獲取任意葉片參數(shù)诞书，并檢測出這些參數(shù)是否在公差允許的范圍之內(nèi)，否者狀態(tài)將顯示“失敗”棋裳。

對于單葉片的檢測除了可以分析截面快檀，還能夠做葉片的2D扭曲分析，分析出該截面X凭协，Y的平移量都晶，以及扭曲的旋轉(zhuǎn)角度。

②多葉片檢測分析

多葉片的檢測分析前端操作同單葉片丸冕，坐標(biāo)對齊后進(jìn)行3D色譜偏差分析戏挡，然后進(jìn)入多葉片定義命令，編輯定義多葉片

3D色譜偏差分析

主要設(shè)置葉片的前緣方向晨仑，葉片半徑和初始堆疊軸褐墅。應(yīng)用后，軟件會自動識別出葉片1洪己、葉片2及葉片3妥凳。定義葉片后竟贯，分析葉片之間的喉道與節(jié)距參數(shù)（見圖5）。在分析完成一個(gè)高度的截面后逝钥，通過添加高度屑那，還能分析多個(gè)喉道和節(jié)距，通過這些截面也可以再次使用單葉片分析命令艘款，分析每一個(gè)截面的單葉片參數(shù)持际。

多高度的喉道和節(jié)距參數(shù)分析

Shining3D-Scanner系列三維掃描儀與Geomagic Qualify Blade軟件的搭配使用，不僅能快速哗咆、專業(yè)地分析出葉片的相關(guān)參數(shù)搂物，還能夠通過軟件內(nèi)的自動化趨勢分析取代基于CMM的測量過程。一旦掃描一個(gè)零件并將報(bào)告保存读铁，就自動生成用戶定義的性能分析囱蕴，批處理功能使得非技術(shù)用戶也能夠收集數(shù)據(jù)并生成大量零件的報(bào)告。軟件內(nèi)的統(tǒng)計(jì)分析工具使用戶可以按照預(yù)先定義的系統(tǒng)砂两，如可重復(fù)性朋堪、隨時(shí)間發(fā)生的變化以及零件之間的差異，對零件進(jìn)行比較汪汰。

（2）機(jī)加工零件關(guān)鍵尺寸檢測

航空航天行業(yè)的零件種類繁多盹扮，形狀各異，尺寸要求較為嚴(yán)格步盼。對于復(fù)雜的機(jī)加工零件字拒，需要檢測的尺寸較多，CMM無法快速檢測所有尺寸掂演，采用光學(xué)三維測量的方式，獲取整個(gè)零件的三維外形數(shù)據(jù)角葱，能在幾十分鐘的時(shí)間內(nèi)檢測出所有需要檢測的尺寸信息栓拜。

檢測時(shí)使用的設(shè)備為Shining3D-Scanner系列之OpticScan-D雙目三維掃描儀，檢測軟件為Rapidform XOR3（或者XOV2）惠昔。使用三維掃描儀獲取該零件三維外形數(shù)據(jù)幕与，導(dǎo)入Rapidform XOR，對齊坐標(biāo)后镇防，做一截面啦鸣，獲取該方向的截面線，使用軟件自動識別的曲線類型擬合輪廓線来氧，標(biāo)注出需要的尺寸信息诫给。

需要檢測多個(gè)方向的零件，檢測流程與以上相似啦扬，使用該方向的平面中狂，截取截面線凫碌，擬合曲線后標(biāo)注尺寸，能夠快速反映出零件各個(gè)方向的尺寸信息胃榕。

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