面臨的挑戰(zhàn)：

來(lái)自?？怂箍档慕鉀Q方案：

整體精鍛葉片作為動(dòng)力機(jī)械的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。精鍛葉片的型面非常復(fù)雜，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響大，設(shè)計(jì)研制周期長(zhǎng)，制造工作量大。其加工、檢測(cè)一直被視為制造業(yè)中的難題之一，精鍛葉片加工過程中的全面質(zhì)量控制是精鍛葉片制造過程中的重要環(huán)節(jié)。

?？怂箍低瞥龅木懭~片解決方案，可以實(shí)現(xiàn)多種精鍛葉片的一鍵式測(cè)量。參數(shù)化檢測(cè)界面，全封裝的軟件編程，行業(yè)領(lǐng)先的專業(yè)算法和定制化圖形報(bào)告，為客戶帶來(lái)最簡(jiǎn)易便捷的操作方案。

I. 行業(yè)檢測(cè)難點(diǎn) 

精鍛葉片與普通葉片的區(qū)別在于，精鍛葉片的葉形都留有余量，實(shí)際的葉形要大于理論的葉形，如果直接按照理論值或者CAD數(shù)模進(jìn)行測(cè)量，測(cè)針會(huì)發(fā)生碰撞；同時(shí)，分析時(shí)也需考慮如何將實(shí)際余量剔除，以與理論值進(jìn)行比對(duì)。

隨著風(fēng)扇轉(zhuǎn)子、風(fēng)扇靜子葉片精密鍛造技術(shù)的發(fā)展，精鍛葉片的檢測(cè)也向數(shù)字化、自動(dòng)化、精密化和高效化發(fā)展。葉片是自由曲面，型面輪廓以及相關(guān)參數(shù)的加工和評(píng)價(jià)較為復(fù)雜，要取得精確的葉身形面數(shù)據(jù)，已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造和檢測(cè)的難點(diǎn)。

在精鍛葉片的制造過程中，經(jīng)常面臨以下難點(diǎn)：

? 難以建立準(zhǔn)確基準(zhǔn)

精鍛葉片上存在阻尼臺(tái)和流體飛邊，為檢測(cè)基準(zhǔn)的建立帶來(lái)困難。

? 高精度檢測(cè)需求

精鍛葉片屬于精密復(fù)雜零部件，對(duì)檢測(cè)精度和效率要求很高。

? 高節(jié)拍檢測(cè)需求

精鍛葉片為粗加工產(chǎn)品，一般為批量檢測(cè)，生產(chǎn)節(jié)拍高，對(duì)檢測(cè)效率要求高。

? 專業(yè)的葉片分析需求

需要配合專業(yè)的葉片分析模塊進(jìn)行全面、專業(yè)的葉片分析，并生成定制化報(bào)告。

? 檢測(cè)成本高

傳統(tǒng)的葉片電感儀專機(jī)專用，多種葉片需要配置多臺(tái)電感儀，擁有成本高；

檢測(cè)過程復(fù)雜，需要大量的建立坐標(biāo)系時(shí)間和專業(yè)操作人員，人工成本高 。

? 數(shù)據(jù)信息管理缺失 

檢測(cè)數(shù)據(jù)及檢測(cè)人員信息無(wú)法有效存儲(chǔ)及后續(xù)處理，不能準(zhǔn)確追溯。

? “信息孤島” 

設(shè)計(jì)、制造及檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一的有效分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過程的閉環(huán)及質(zhì)量監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綜合質(zhì)量管理系統(tǒng)。

II. 精鍛葉片智能制造解決方案

本項(xiàng)目是?？怂箍堤峁┑木懭~片解決方案，針對(duì)葉片復(fù)雜三維曲面特點(diǎn)，以專業(yè)的測(cè)量設(shè)備和權(quán)威的測(cè)量軟件為平臺(tái)，加之針對(duì)工件定制化開發(fā)的裝夾、檢測(cè)、結(jié)果判定、定制報(bào)告等一體化的解決方案，實(shí)現(xiàn)多種精鍛葉片的全尺寸測(cè)量及檢測(cè)過程的智能化，領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

A. 方案用途 

適用行業(yè)：航空航天

適用零部件：各種形狀精鍛葉片

檢測(cè)項(xiàng)目：葉片輪廓度、厚度和扭轉(zhuǎn)等

系統(tǒng)功能：自動(dòng)定位裝夾、自動(dòng)建立坐標(biāo)系、自動(dòng)生成測(cè)量路徑、一鍵式檢測(cè)、自動(dòng)識(shí)別合格件、定制化報(bào)告輸出

方案效益：

1） 高柔性

傳統(tǒng)精鍛葉片檢測(cè)采用電感量?jī)x測(cè)量，專機(jī)專用，一種專機(jī)只能測(cè)量一種精鍛葉片。本方案兼容各種精鍛葉片工件的智能檢測(cè)，只需導(dǎo)入不同數(shù)據(jù)文件，即可自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)測(cè)量程序；

2） 從“不能”到“能”

精鍛葉片存在飛邊，與數(shù)模的邊緣不一致。傳統(tǒng)檢測(cè)方式無(wú)法建立完整的坐標(biāo)系，本方案采用迭代法準(zhǔn)確建立坐標(biāo)系，自動(dòng)確認(rèn)測(cè)量范圍，自動(dòng)規(guī)劃測(cè)量路徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量；

3） 提供高精度測(cè)量

傳統(tǒng)精鍛葉片電感量?jī)x精度低，本方案提供高精度全尺寸檢測(cè)，包括葉片輪廓度、厚度、扭轉(zhuǎn)等參數(shù)；

4） 全面、專業(yè)的葉片分析

本方案提供專業(yè)的葉片分析模塊，可以分析葉片參數(shù)，提供多達(dá)40種參數(shù)的全面分析；

5） 專業(yè)裝夾

定制化夾具系統(tǒng)，專門針對(duì)工件進(jìn)行定位緊固，滿足特殊工件的專家需求；

6） 減少設(shè)備成本

傳統(tǒng)電感量?jī)x測(cè)量專機(jī)專用，多個(gè)型號(hào)需要定制多個(gè)電感量?jī)x，成本較高。

7） 檢測(cè)效率提升

高效編制測(cè)量程序，節(jié)省50%的編程時(shí)間。優(yōu)化的坐標(biāo)系建立過程，每件節(jié)省30秒至2分鐘。全面準(zhǔn)確的圖形分析報(bào)告，數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確專業(yè)，最大程度減少人工計(jì)算分析的時(shí)間。

?

B. 專業(yè)的精鍛葉片檢測(cè)方案 

a) 全尺寸檢測(cè)與評(píng)價(jià)

? 同時(shí)兼容多種類型精鍛葉片的測(cè)量。

? 檢測(cè)項(xiàng)目包含葉片輪廓度、厚度和扭轉(zhuǎn)等。

b) 建立完整坐標(biāo)系

精鍛葉片上存在著阻尼臺(tái)，以及流體飛邊，給該葉片的基準(zhǔn)建立帶來(lái)了困難。本方案采用迭代法提供完整的坐標(biāo)系建立、葉型測(cè)量和數(shù)據(jù)分析功能。

c) 一鍵式操作界面

? 參數(shù)化檢測(cè)界面，只需輸入不同工件參數(shù)，即可一鍵式完成自動(dòng)化測(cè)量，操作簡(jiǎn)單。

? 全部編程封裝化，適用不同尺寸工件，大幅減少編程調(diào)試的時(shí)間和人工成本

? 操作簡(jiǎn)單，所有測(cè)量點(diǎn)安全路徑，報(bào)告自動(dòng)生成，即使是車間工人也可以在極短時(shí)間內(nèi)輕松檢測(cè)。

d) 權(quán)威的葉片分析 

基于截面數(shù)據(jù)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)未完成和已完成的葉片的測(cè)量分析。

? 根據(jù)用戶需求，軟件包可提供多種評(píng)價(jià)方式。

? 定制化評(píng)價(jià)和分析，用戶只需提供理論數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)參數(shù)以及相應(yīng)算法和公差要求即可完成對(duì)葉片特定要求的測(cè)量和分析評(píng)價(jià)。

? 定制化圖形報(bào)告，根據(jù)客戶要求自動(dòng)生成數(shù)據(jù)和圖形報(bào)告，并協(xié)助進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

e) 定制化檢測(cè)報(bào)告

? 圖形化定制報(bào)告報(bào)告

? 支持多種報(bào)告輸出格式：PDF，JPEG和HTML格式，也可以直接打印

? 可按照制定條件輸出（如超差）

f) 葉片智能化選配與排布

葉片選配求最優(yōu)解的這個(gè)行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的難題。

發(fā)動(dòng)機(jī)在選配結(jié)束后進(jìn)行裝配的過程中，為保證壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子平衡，需要依據(jù)該組轉(zhuǎn)子葉片固有頻率的重量矩進(jìn)行排布，以為提高容錯(cuò)率，提高效率。

Hexagon智慧質(zhì)量管理系統(tǒng)將葉片選配工藝和排布系統(tǒng)進(jìn)行了集成，應(yīng)用最優(yōu)解算法，最大化分解出最優(yōu)組合，降低庫(kù)存率及人工選配出錯(cuò)率，大幅節(jié)省人工成本，原來(lái)人工選配需要3個(gè)人做3天的工作，采用本方案僅需要5分鐘。降低行業(yè)差別性和特殊性，即使不了解行業(yè)的新人，經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)也可操作。

C. 方案組成

a) 檢測(cè)專機(jī)

專為解決最復(fù)雜的計(jì)量問題而設(shè)計(jì)，具有有效掃描功能的活動(dòng)橋式測(cè)量機(jī)。 

獨(dú)特的TRICISIONTM式（精密三角梁）橫梁設(shè)計(jì)，提供了良好的剛性質(zhì)量比。輕合金橋架，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比較剛性提高了25％，X向?qū)к壷匦慕档?0％，從而保證了平穩(wěn)、精確的運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)橋上軸承跨距更寬，降低了由于橋架自轉(zhuǎn)而引起的誤差，從而保證了整機(jī)空間精度更高，降低了重復(fù)性誤差，提高了加速和減速性能，使得測(cè)量效率更高。 

經(jīng)過精密加工的整體燕尾型導(dǎo)軌，提高了機(jī)器的精度和重復(fù)性。非接觸式光柵尺避免了摩擦，裝配時(shí)一端固定，另一端可隨溫度變化而調(diào)整，光柵熱膨脹系數(shù)獲得PTB認(rèn)證。

適用于測(cè)量箱體類工件，包括各種形狀以及對(duì)葉片、齒輪和螺旋轉(zhuǎn)子等復(fù)雜幾何元素的測(cè)量，同時(shí)還包括了自由曲面。

技術(shù)特色：

① 超強(qiáng)剛性的全鋁結(jié)構(gòu)并配以TRICISION橋架設(shè)計(jì)

② 花崗石工作臺(tái)，配以燕尾形導(dǎo)軌

③ 各軸預(yù)應(yīng)力空氣軸承

④ 高分辨率鋼光柵尺，具有PTB認(rèn)證的熱膨脹系數(shù)

⑤ 模塊化設(shè)計(jì)的微處理器控制系統(tǒng)，并獲CE認(rèn)證

⑥ 三軸方向可同時(shí)高速掃描測(cè)量的三維矢量測(cè)頭

⑦ 伺服電機(jī)并配以強(qiáng)化同步帶傳動(dòng)，降低高速掃描時(shí)的機(jī)器振動(dòng)

⑧ 設(shè)置模式下提供探測(cè)系統(tǒng)的防撞保護(hù)

⑨ 各軸及工件的自動(dòng)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)

探測(cè)系統(tǒng)

本測(cè)頭系統(tǒng)是高速、高精度的可分度三維掃描模擬測(cè)頭。它同時(shí)兼容觸發(fā)和掃描功能，支持所有標(biāo)準(zhǔn)的探測(cè)模式：?jiǎn)吸c(diǎn)測(cè)量、自定心測(cè)量和連續(xù)高速掃描測(cè)量，可完成各種復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)，包括復(fù)雜輪廓和外形的掃描。由于采用觸發(fā)方式進(jìn)行校驗(yàn)，因而校驗(yàn)所需的時(shí)間很短。

本測(cè)頭具備緊湊的結(jié)構(gòu)，直徑僅30mm,可最大限度的接近待測(cè)工件，并可深入工件內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量；配備自動(dòng)分度測(cè)座，具有靈活高效的測(cè)量能力。 

測(cè)頭系統(tǒng)搭配M3螺紋探針，允許探針總長(zhǎng)度范圍豎直方向在20-115mm，水平方向0-20mm之間?？梢赃x配自動(dòng)更換架自動(dòng)更換測(cè)頭，也可以選配自動(dòng)探針更換架快速更換探針，無(wú)需重新校驗(yàn)，仍可保持測(cè)量精度。

b) 專業(yè)測(cè)量軟件

?？怂箍导瘓F(tuán)擁有功能強(qiáng)大的計(jì)量軟件?；谔卣鬟M(jìn)行檢測(cè)，程序編輯直觀，人機(jī)良好互動(dòng)，適合各種操作水平的測(cè)量人員使用。支持最新的Windows 10操作系統(tǒng)，具有CAD功能，I++接口，嵌入式界面和可訂制的用戶界面，便捷的操作，給操作者帶來(lái)簡(jiǎn)單明了的操作體驗(yàn)。

目前世界上功能最強(qiáng)大的計(jì)量軟件之一，其基本測(cè)量特征包括點(diǎn)、線、圓弧、橢圓、拋物線、平面、球、圓柱、圓錐、雙曲面、橢球、拋物面等?？梢詫?duì)測(cè)量元素進(jìn)行相交投影等多種處理。根據(jù)ISO幾何產(chǎn)品規(guī)范進(jìn)行形位公差的評(píng)價(jià)，提供圖文并茂的檢測(cè)報(bào)告。

① 所有標(biāo)準(zhǔn)幾何元素的測(cè)量和處理

② 聯(lián)機(jī)/脫機(jī)自動(dòng)生成元素探測(cè)點(diǎn)

③ 自由編制子程序和循環(huán)

④ 用戶自定義區(qū)域的圖形化軟件包

⑤ 形狀和位置誤差評(píng)定(按ISO R1101的標(biāo)準(zhǔn)，包括最大實(shí)體原則處理)

⑥ 3D數(shù)模導(dǎo)入，IGES和STEP格式，在CAD幾何特征上生成測(cè)量點(diǎn)

針對(duì)專業(yè)的計(jì)量需求，開發(fā)出了多種類型的可選配的測(cè)量模塊，可完成包括齒輪、齒輪刀具、蝸輪蝸桿、凸輪及凸輪軸、葉片、螺紋、螺旋壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、齒條等在內(nèi)的多種復(fù)雜形狀工件的檢測(cè)。?？怂箍禍y(cè)量軟件在專業(yè)計(jì)量領(lǐng)域，具有難以比擬的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。

c) 精鍛葉片應(yīng)用模塊

?？怂箍祵I(yè)的精鍛葉片模塊，實(shí)現(xiàn)精鍛葉片的智能化檢測(cè)，并可根據(jù)客戶需求進(jìn)行開發(fā)定制，成本低且十分靈活。

基于?？怂箍祻?qiáng)大的計(jì)量檢測(cè)軟件，整合葉型三維矢量算法、多種葉型分析擬合算法和專業(yè)喉道面積算法等，有效解決精鍛葉片難以建立檢測(cè)基準(zhǔn)的難題，滿足精鍛葉片測(cè)量高精度、全掃描和高節(jié)拍的檢測(cè)需求。

特殊開發(fā)的人性化的軟件操作界面，將復(fù)雜的測(cè)量程序進(jìn)行封裝，只需導(dǎo)入不同工件預(yù)處理數(shù)據(jù)，無(wú)需人工編程，即可完成坐標(biāo)系、測(cè)量、評(píng)價(jià)和數(shù)據(jù)分析整個(gè)過程,并可根據(jù)企業(yè)標(biāo)注選擇需要評(píng)價(jià)的特征，有效節(jié)省人工、提高產(chǎn)能，是精鍛葉片檢測(cè)、數(shù)據(jù)管理分析的一體化解決方案，有效精鍛葉片的制造質(zhì)量。

d) 葉片分析模塊 

Hexagon葉片分析模塊，應(yīng)用基于截面數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)未完成和已完成的葉片的測(cè)量分析。通過獲取的2D或3D葉片截面數(shù)據(jù)，與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行三維比較和分析，進(jìn)而得到葉片各參數(shù)數(shù)據(jù)與理論值進(jìn)行對(duì)比分析。

根據(jù)用戶需求，軟件包可提供多種評(píng)價(jià)方式。用戶只需提供理論數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)參數(shù)以及相應(yīng)算法和公差要求即可完成對(duì)葉片特定要求的測(cè)量和分析評(píng)價(jià)。分析評(píng)價(jià)過程完成后，軟件包會(huì)自動(dòng)根據(jù)客戶要求生成數(shù)據(jù)和圖形報(bào)告，客戶可據(jù)此判定所檢葉片是否合格，并迅速找到不合格品在制造中存在的問題點(diǎn)，從而解決問題。

e) 葉片選配和排布模塊

發(fā)動(dòng)機(jī)在前期研制過程中，常常出現(xiàn)振動(dòng)大的情況，使其零件產(chǎn)生疲勞損壞，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。而保證轉(zhuǎn)子葉片具有合格的固有頻率是保證壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子平衡的先決條件，為保證壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子平衡，需要依據(jù)該組轉(zhuǎn)子葉片固有頻率的重量矩進(jìn)行排布。

Hexagon的智能化葉片選配及排序模塊將葉片選配工藝和排布系統(tǒng)進(jìn)行了集成，應(yīng)用最優(yōu)解算法，最大化分解出最優(yōu)組合，降低庫(kù)存率及人工選配出錯(cuò)率，大幅節(jié)省人工成本，原來(lái)人工選配需要3個(gè)人做3天的工作，采用本方案僅需要5分鐘。降低行業(yè)差別性和特殊性，即使不了解行業(yè)的新人，經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)也可操作。

f) 定制化夾具系統(tǒng)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在檢測(cè)時(shí)裝夾一般采用低端由專業(yè)夾具夾緊的方式。夾緊端工裝需要根據(jù)葉片根部榫齒形狀進(jìn)行仿形設(shè)計(jì)，以保證定位準(zhǔn)確和裝夾的剛性，如果客戶需要對(duì)多個(gè)葉片進(jìn)行陣列（批量）檢測(cè)，我們也可以根據(jù)客戶需求特殊定制多工位葉片夾具，提高測(cè)量效率。 

客戶簡(jiǎn)介：

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