近幾年來(lái)方蜡，航空市場(chǎng)發(fā)展迅猛,國(guó)內(nèi)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)也正加速發(fā)展喜即。在技術(shù)提升的過(guò)程中，航空發(fā)動(dòng)機(jī)從研發(fā)到制造噪旭，對(duì)計(jì)量和測(cè)量的需求都非常迫切据滑。在新型號(hào)研制過(guò)程中，設(shè)計(jì)部門希望獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)垢蔑，用于設(shè)計(jì)驗(yàn)證培晓；制造部門需要更加高效地完成測(cè)量工作涡写，提升合格率并控制制造成本。目前廓握，國(guó)內(nèi)對(duì)高精度測(cè)量設(shè)備的投入和對(duì)新型測(cè)量技術(shù)的采用程度搅窿，與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的水平還有一定的差距。   

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件種類多隙券、結(jié)構(gòu)復(fù)雜男应，進(jìn)而帶來(lái)了復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)。以整體葉盤為例娱仔，目前測(cè)量編程仍然是一個(gè)很大挑戰(zhàn)沐飘，在現(xiàn)有的技術(shù)平臺(tái)上，測(cè)量過(guò)程既要根據(jù)葉盤的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測(cè)量路線牲迫，還要根據(jù)葉片型線考慮掃描過(guò)程控制薪铜。因此，測(cè)量設(shè)備本身的效率和精度的提升是必然的恩溅，同時(shí)隔箍，在設(shè)備的附屬工具、測(cè)量軟件脚乡、探測(cè)技術(shù)等方面尋找新的突破點(diǎn)蜒滩，提升復(fù)雜零部件的測(cè)量效率和測(cè)量效果，也成為新型測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)奶稠。

Leitz高精密高速掃描技術(shù)   

觸發(fā)式模擬掃描技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)動(dòng)機(jī)精密零部件測(cè)量的主要探測(cè)方式绍掂，該技術(shù)能高速提供密集點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)幾何量形狀和位置的精密判定钟唯，但是识俄，復(fù)雜曲面曲線的高密度掃描，需要設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)曲率變化給出智能的調(diào)整焚痰，以期平衡點(diǎn)密度和效率的同時(shí)獲取最精確的結(jié)果纫蝗。Leitz最新的掃描技術(shù)，借助最先進(jìn)的控制技術(shù)盯萄，控制系統(tǒng)根據(jù)機(jī)器特性和工件掃描狀態(tài)仇韩，判斷和調(diào)整掃描過(guò)程。多樣的掃描形式和控制形式的實(shí)現(xiàn)用牲，使三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的掃描能力顯著提升塌纯，面對(duì)復(fù)雜專業(yè)的測(cè)量任務(wù)更加得心應(yīng)手。    

1勋酿、VHSS 掃描技術(shù)：可變速掃描 

能快則快隆肪，當(dāng)慢則慢。依據(jù)曲面曲率博个，在已知幾何特征上實(shí)時(shí)連續(xù)調(diào)整測(cè)量速度怀樟。在此之前的掃描技術(shù)功偿，需要人為編程控制機(jī)器掃描的速度，速度的設(shè)定漂佩，需要考慮機(jī)器性能、工件特點(diǎn)罪塔、效率要求等多種因素投蝉，對(duì)編程者的挑戰(zhàn)是：想達(dá)到最佳的效率，要么具備經(jīng)驗(yàn)征堪，要么從此任務(wù)中開始積累經(jīng)驗(yàn)瘩缆。VHSS掃描則無(wú)關(guān)乎具體使用者的經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器根據(jù)自身的性能特點(diǎn)和待檢測(cè)曲面的數(shù)據(jù)佃蚜，自動(dòng)優(yōu)化掃描過(guò)程的速度庸娱，編程者直接得到最佳的測(cè)量效率。    在進(jìn)行復(fù)雜零部件的掃描時(shí)谐算，比如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片熟尉，傳統(tǒng)的掃描方法需要手動(dòng)調(diào)整速度，以避免探針和工件表面“失聯(lián)”佳抗。采用來(lái)自Leitz Pathfinder的VHSS技術(shù)坠街，機(jī)器可以在已知幾何量情況下進(jìn)行持續(xù)的調(diào)整，實(shí)時(shí)調(diào)整掃描灵科。平直的部位掃描速度快墅失，前尾緣附近區(qū)域掃描速度自動(dòng)降低，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)效率與精度的優(yōu)化揭轰。   

 2筑渴、Leitz四軸掃描: 整合轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)性四軸掃描 

葉盤與葉輪這一類零件的測(cè)量對(duì)測(cè)量機(jī)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)：沒(méi)有轉(zhuǎn)臺(tái)的話需要采用大量的探針配置，需要花費(fèi)很多的時(shí)間少炎。轉(zhuǎn)臺(tái)一般用來(lái)定位零件磕阱，然后先后完成掃描（三軸掃描），過(guò)程復(fù)雜峡审、效率低草嫉。Leitz四軸掃描技術(shù)，采用先進(jìn)的控制技術(shù)险锻，實(shí)現(xiàn)了四軸聯(lián)動(dòng)的連續(xù)掃描症慰。    哈爾濱東安使用1臺(tái)Leitz PMM-C和1臺(tái)Leitz Global Reference，檢測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪现喳，采用了VHSS可變速掃描和四軸聯(lián)動(dòng)掃描技術(shù)凯傲。可變速掃描檢測(cè)葉輪的葉型曲面和流道等嗦篱，測(cè)量過(guò)程中機(jī)器根據(jù)曲線的曲率變化調(diào)整和優(yōu)化掃描速度冰单，大大提升了掃描測(cè)量的效率幌缝。四軸聯(lián)動(dòng)保證了1根探針高效完成葉片上的全部檢測(cè)任務(wù)。整個(gè)檢測(cè)方案根據(jù)需求定制開發(fā)诫欠，包括測(cè)量過(guò)程的優(yōu)化涵卵、定制的計(jì)算評(píng)價(jià)及優(yōu)化、定制的報(bào)告輸出荒叼。測(cè)量的輸出滿足了制造過(guò)程控制和最終質(zhì)量控制的要求轿偎。檢測(cè)時(shí)間由原來(lái)的8h，縮短到2h被廓，實(shí)現(xiàn)了效率的飛躍坏晦。    

3、Leitz標(biāo)注掃描技術(shù) 

帶有凹坑嫁乘、孔洞或者溝槽的曲面掃描采用Leitz標(biāo)注掃描技術(shù)昆婿，表面分布的凹處、孔或者溝槽特征能夠依次進(jìn)行永努。Leitz標(biāo)注掃描技術(shù)借助安全距離的設(shè)置自動(dòng)控制掃描贞倒，而不需要探針輸入特征深度。工件表面設(shè)定了安全的角度（>35°）散苦，避免了溝槽與孔測(cè)量時(shí)發(fā)生碰撞汇割。后續(xù)的計(jì)算只考慮測(cè)量點(diǎn)相關(guān)的幾何量，縮短了編程時(shí)間并使得測(cè)量速度進(jìn)一步加快勘职。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)盤環(huán)上恋得，掃描路線可以直接跨越孔，而無(wú)需探針?lè)磸?fù)離開工件并再次接觸略菜。在檢測(cè)整體葉盤的葉尖跳動(dòng)時(shí)此妙，借助標(biāo)注掃描技術(shù)，直接在葉尖上進(jìn)行掃描而轉(zhuǎn)臺(tái)連續(xù)勻速旋轉(zhuǎn)池粘，檢測(cè)效率相比單點(diǎn)觸測(cè)提升90%以上继韵。          

4、Leitz 智能鎖定掃描技術(shù) 

測(cè)量時(shí)胆誊，如果偏差過(guò)大或者零件有缺陷一死，往往會(huì)使得接觸點(diǎn)丟失。比如試制階段的整體葉盤傻唾，以較快的速度掃描時(shí)投慈，在前尾緣處，探針會(huì)離開工件或得到的掃描點(diǎn)質(zhì)量較差冠骄。采用Leitz智能鎖定掃描技術(shù)伪煤，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量的持續(xù)進(jìn)行，一旦丟失點(diǎn)，控制器會(huì)將探針?lè)胖糜谏弦粋€(gè)正確的測(cè)量點(diǎn)抱既，并減速繼續(xù)測(cè)量职烧，通過(guò)問(wèn)題區(qū)域后，系統(tǒng)自動(dòng)提升掃描速度防泵。    Leitz智能鎖定掃描技術(shù)確保了即使在面對(duì)有缺陷的工件時(shí)蚀之，測(cè)量程序依然能夠完整執(zhí)行而不需要操作者的參與。這項(xiàng)技術(shù)為借助托盤無(wú)人值守的連續(xù)測(cè)量提供了便利捷泞。相反足删，在測(cè)量出錯(cuò)后停止程序，并調(diào)試程序后重新運(yùn)行肚邢，檢測(cè)效率將大打折扣辱雅。   

5麦荸、Leitz 三維自定心掃描技術(shù) 

測(cè)量非線性的槽是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的任務(wù)苛每。采用Leitz三維自定心掃描技術(shù)，測(cè)量機(jī)自動(dòng)獨(dú)立尋找槽最深的點(diǎn)喷融，并在槽底實(shí)現(xiàn)連續(xù)掃描木鸭。Leitz三維自定心掃描技術(shù)還在配備轉(zhuǎn)臺(tái)情況下的測(cè)量。完成絲杠淹摧、軸承等工件的球道的測(cè)量巴俯，更加高效與可靠。連續(xù)掃描螺紋中徑钾抛，也是對(duì)先前測(cè)量手段的顛覆漏炕。      在德國(guó)MTU新的整體葉盤制造工廠，應(yīng)用了Leitz新的掃描技術(shù)衣夏。VHSS掃描根據(jù)葉片曲率變化扭享，優(yōu)化掃描速度控制。四軸聯(lián)動(dòng)的掃描減少了探針的更換匙蚣，提高了機(jī)器效率续膳。智能鎖定掃描技術(shù)，不會(huì)因?yàn)橹圃炱畲髮?dǎo)致機(jī)器中斷收班，保證了測(cè)量過(guò)程的連續(xù)性坟岔，使機(jī)器連續(xù)運(yùn)行完成葉盤測(cè)量任務(wù)。一系列掃描新技術(shù)的采用摔桦，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量葉片中多達(dá)70%的效率提升社付。    

HP-O光纖掃描技術(shù)   

在超高精密固定式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上采用高精密光學(xué)掃描技術(shù)一直是測(cè)量行業(yè)追尋的目標(biāo)。因?yàn)楣鈱W(xué)探測(cè)能夠避免損壞零件表面的同時(shí)延伸觸發(fā)探測(cè)不能及的測(cè)量范圍邻耕，所以瘦穆，將觸發(fā)與非接觸探測(cè)聯(lián)合到一起實(shí)現(xiàn)復(fù)合式測(cè)量，零件在一次性裝夾情況下采用1個(gè)程序自動(dòng)檢測(cè)所有尺寸，則能大大提升復(fù)雜零部件檢測(cè)效率扛或，因此绵咱， HP-O技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。    

HP-O技術(shù)基于調(diào)頻干涉式光學(xué)測(cè)距技術(shù)熙兔，是固定式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)新型高精密復(fù)合式掃描技術(shù)悲伶。HP-O中的光纖測(cè)頭提供了能夠與觸發(fā)式掃描測(cè)頭相媲美的精度與可靠性，同時(shí)提供了更快的掃描速度候妻、更廣的測(cè)量范圍锨耍，擁有通用光學(xué)非接觸測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。如果需要高效的掃描測(cè)量柒拌，而觸發(fā)測(cè)頭又難以接近工件平俩，或者零部件會(huì)在觸發(fā)探測(cè)過(guò)程中變形、受損時(shí)脉裕，HP-O光纖測(cè)頭將是高精度觸發(fā)掃描的替代選擇泡缠。       

1、HP-O解決方案支持多傳感器測(cè)量 

借助測(cè)頭更換架邪船，多個(gè)光學(xué)測(cè)頭和觸發(fā)測(cè)頭可以在一個(gè)程序中互換鼎示。光學(xué)測(cè)頭可用于單點(diǎn)檢測(cè)和連續(xù)的3軸或4軸掃描測(cè)量。解決方案提供了一個(gè)完整的測(cè)量系統(tǒng)羔峭，包含QUINDOS測(cè)量軟件 虫店、Leitz PMM-C高精度測(cè)量機(jī)、光學(xué)/觸發(fā)測(cè)頭及轉(zhuǎn)臺(tái)等工具缅钠。     

2愁霞、HP-O的獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 

（1）HP-O光纖測(cè)頭擁有±30°的接收角度，重復(fù)性小于0.3 μm熬甫；  

（2）非接觸測(cè)量：使得零件免受任何機(jī)械損傷胰挑，可避免測(cè)針磨損，同時(shí)零件不需要任何噴涂標(biāo)記罗珍。對(duì)有涂層的葉片洽腺，非接觸測(cè)量能保持葉片涂層不受損傷；   

（3）測(cè)量點(diǎn)到測(cè)頭末端的距離多達(dá)60mm覆旱。在檢測(cè)整體葉盤內(nèi)腔時(shí)蘸朋，能夠解決接觸測(cè)頭無(wú)法達(dá)到的難題；  

（4）減少機(jī)械探測(cè)的局限性扣唱，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)采集藕坯，提供了更快的掃描速度。如檢測(cè)葉盤的葉尖噪沙，直接掃描全部葉片的葉尖炼彪，轉(zhuǎn)臺(tái)勻速旋轉(zhuǎn)即可吐根；  

（5）空間分辨率高，完成最小細(xì)節(jié)乃至微觀尺寸的測(cè)量辐马，如倒角和劃痕等拷橘；  

（6）以高點(diǎn)密度簡(jiǎn)便的獲得特征信息。在微小特征處蔚芥，接觸測(cè)量必須使用足夠小直徑的探針拨臂，以求清晰表達(dá)特征詳情。小探針的強(qiáng)度較弱易受損秤皿，測(cè)量過(guò)程由此中斷基际。FOP微小的光斑，遠(yuǎn)小于接觸式探針的直徑办溶，能更加準(zhǔn)確地獲得細(xì)小輪廓袍砚。   

 HP-O解決方案將成為航空復(fù)雜零部件高效率精密測(cè)量的最佳方案，它刷新了精密測(cè)量的歷史記錄抠阴，整體葉盤檢測(cè)效率提升95%槐伍。敏感的零部件要求高精度的非接觸測(cè)量，避免機(jī)械接觸的損傷毛彼。細(xì)小的局部特征舒疚，在接觸測(cè)量中受探針直徑的限制异凹。高精度非接觸的光纖測(cè)頭衫凭，則很好地解決了這類問(wèn)題。例如努释，焊接后的葉盤內(nèi)腔碘梢，接觸探針無(wú)法抵達(dá)，非接觸手段通過(guò)延長(zhǎng)的光線可有效抵達(dá)測(cè)量部位伐蒂，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)腔的測(cè)量煞躬。目前，HP-O將是航空發(fā)動(dòng)機(jī)雙層盤類工件復(fù)雜內(nèi)腔大尺寸底徑測(cè)量的唯一解決方案逸邦。    

I++ Simulator仿真模擬編程技術(shù)   新的零部件制造完畢送到質(zhì)保室之后恩沛，不能立即展開檢測(cè)工作，因?yàn)榧夹g(shù)人員需要利用測(cè)量機(jī)進(jìn)行測(cè)量編程缕减，編程的時(shí)間長(zhǎng)短依工件的復(fù)雜程度而定雷客，因此，聯(lián)機(jī)編程時(shí)間關(guān)系著測(cè)量機(jī)的有效工時(shí)桥狡，即“測(cè)量產(chǎn)能”搅裙。    基于CAD仿真模擬，I++ Simulator能夠在模擬環(huán)境下調(diào)試和運(yùn)行程序裹芝，無(wú)需測(cè)量機(jī)和實(shí)體工件的參與部逮，就能夠得到可用的測(cè)量程序。因此，質(zhì)檢工作流程速度獲得了很大的提升讲幌，測(cè)量機(jī)的測(cè)量產(chǎn)能得到提高油后。    

I++ Simulator是測(cè)量模擬軟件，可以進(jìn)行可行性分析與計(jì)劃仙涡。該軟件提供了全套的脫機(jī)模擬工具跑放，涵蓋設(shè)備規(guī)劃、應(yīng)用模擬以及3D全程的可視化余源。用戶在進(jìn)行零部件編程時(shí)慈肯，就如同操作真實(shí)的機(jī)器。用戶用現(xiàn)有計(jì)量軟件（如Quindos）編寫測(cè)量程序天枣，I++ Simulator模擬出真實(shí)的測(cè)量機(jī)遭歉，以響應(yīng)計(jì)量軟件。脫機(jī)編程如在真實(shí)機(jī)器上進(jìn)行袖指，機(jī)器操縱盒用常見的游戲手柄取代肪援。      某些計(jì)量軟件內(nèi)置了機(jī)器的圖像或模型，編程時(shí)機(jī)器運(yùn)動(dòng)可見熟什。

I++ Simulator則完全作為單獨(dú)的軟件包和計(jì)量軟件通信堕义，通信協(xié)議遵守I++ DME，這是重要的差別脆栋。所以說(shuō)倦卖，I++ Simulator模擬了“真實(shí)的機(jī)器”。另一方面椿争，支持I++ DME意味著怕膛，可以支持不同廠家的計(jì)量軟件。    

I++ Simulator的優(yōu)勢(shì)： 

（1） 減少了編程成本和時(shí)間秦踪。在新型號(hào)研制中褐捻，實(shí)際工件加工完畢之前，已經(jīng)可以基于CAD進(jìn)行脫機(jī)編程椅邓。工件加工完畢時(shí)測(cè)量程序已經(jīng)具備柠逞。特別是對(duì)葉盤等復(fù)雜零部件，以及盤軸類檢驗(yàn)特征量大的零部件景馁，能夠縮短研制的整體時(shí)間板壮；  

（2）測(cè)量過(guò)程優(yōu)化、合理化以及透明化裁僧。對(duì)零部件內(nèi)腔中不易直接目視查看的部位短琴，模擬編程中可以清晰看到內(nèi)部的情況；  

（3）快速與經(jīng)濟(jì)的可行性分析智榆。如探針定制的周期長(zhǎng)膏般，且存在一定的風(fēng)險(xiǎn)儿趋。在軟件中可以模擬出需要的探針，并運(yùn)行程序進(jìn)行確認(rèn)娜珍；  

（4）減少機(jī)器停機(jī)時(shí)間蛔乖。編程完全在I++ Simulator中進(jìn)行，機(jī)器的使用效率提高踏拓；  

（5） 通過(guò)避免碰撞而長(zhǎng)時(shí)間保持機(jī)器測(cè)量精度赃剂；  

（6）含有完善的工具庫(kù)：各種測(cè)量機(jī)、測(cè)頭韩烹、探針淑停、更換架、轉(zhuǎn)臺(tái)酿势、上下料系統(tǒng)锰抡、夾具、仿真實(shí)驗(yàn)室等互艾。能夠完成整個(gè)計(jì)量室計(jì)量方案的模擬试和。  得益于I++ Simulator的強(qiáng)大功能，德國(guó)MTU的新型號(hào)葉盤在制造開始的同時(shí)纫普，也開始了測(cè)量程序的編制阅悍。新的工件加工完畢之前，測(cè)量程序已經(jīng)具備昨稼，并且在虛擬的測(cè)量環(huán)境中運(yùn)行通過(guò)节视。測(cè)量程序幾乎無(wú)需調(diào)整，即可在實(shí)際的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上運(yùn)行悦昵。工件到位時(shí)肴茄，測(cè)量工作即可開始晌畅。測(cè)量設(shè)備無(wú)需因?yàn)闇y(cè)量程序的編制而停止但指，4臺(tái)高精度的PMM-C機(jī)器總是在執(zhí)行實(shí)際工件的測(cè)量任務(wù)。

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