向“新”發(fā)力，航空強國 思看科技3D掃描儀助力國產(chǎn)大飛機翱翔藍(lán)天

大飛機制造與維護(hù)是航空產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵一環(huán)，守護(hù)國產(chǎn)大飛機沖上云霄的背后，正是一大批“專精特新”的中堅力量，順應(yīng)新時代的產(chǎn)業(yè)變革，堅持科技攻關(guān)、協(xié)同創(chuàng)新，持續(xù)塑造航空工業(yè)發(fā)展新動能新優(yōu)勢。

中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理張國清在上海調(diào)研制造業(yè)發(fā)展期間，深入走訪中國商飛創(chuàng)新中心、實驗室和工廠車間，他指出，制造業(yè)是立國之本、強國之基，要扎實推進(jìn)新型工業(yè)化，堅定不移建設(shè)制造強國，為構(gòu)建新發(fā)展格局、推動高質(zhì)量發(fā)展提供堅實支撐。此前，思看科技與中國商飛旗下上海飛機制造有限公司開展合作，產(chǎn)品成功應(yīng)用于“C919大飛機”項目，獲得客戶高度評價。

在現(xiàn)代航空工業(yè)中，飛機作為大型、復(fù)雜的高精密工業(yè)產(chǎn)品，對其零部件生產(chǎn)制造和日常周期性維修檢測的要求高。借助三維掃描儀可以更好地應(yīng)對飛機復(fù)雜曲面、渦輪葉片、死角等傳統(tǒng)方案難以檢測部位的測量需求，實現(xiàn)對飛機的無損檢測。

思看科技產(chǎn)品已進(jìn)入中國商飛、航空工業(yè)集團、中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心、中國科學(xué)院微電子研究所、南京航空航天大學(xué)等知名企業(yè)和研究機構(gòu)供應(yīng)鏈，并被用于航空航天產(chǎn)品及系統(tǒng)設(shè)計、高精度零部件檢測、虛擬裝配、產(chǎn)品維護(hù)、維修和檢測改造等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

01 優(yōu)化設(shè)計，縮短研發(fā)周期

設(shè)計優(yōu)化是航空產(chǎn)品的研發(fā)過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。思看科技三維掃描技術(shù)能夠快速獲取物體的三維數(shù)據(jù)，并生成高精度的數(shù)字模型，完整還原機身和配套設(shè)施的結(jié)構(gòu)尺寸，為飛機及其零部件的二次開發(fā)和設(shè)計改良奠定基礎(chǔ)。

此前，思看科技SIMSCAN三維掃描儀全程參與閱眾航科駕駛艙座椅導(dǎo)軌生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的測量工作，助力閱眾航科填補了云南民航零部件設(shè)計制造行業(yè)空白，推動民航制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量自主發(fā)展。

SIMSCAN掃描儀憑借其高精度、高效率、便攜式的測量特性，以及出色的光亮表面處理能力，有效解決了項目中三維孔心距、光亮表面和曲面R角測量等難題，輔助閱眾航科成研發(fā)出了性能優(yōu)越、成本低廉的駕駛艙導(dǎo)軌產(chǎn)品。

隨著國內(nèi)航空市場的快速發(fā)展，對零部件的需求日益多樣化。三維掃描技術(shù)作為一種先進(jìn)的測量手段，在解決復(fù)雜零部件測量難題、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面具有重要作用。

02 精確測量，提升制造精度

航空零部件產(chǎn)品的制造過程中，對零部件的精度要求極為嚴(yán)格，且航空發(fā)動機和零部件通常具有大型、高精密、高度復(fù)雜、異形結(jié)構(gòu)多等特性，指標(biāo)參數(shù)眾多且評價體系復(fù)雜，傳統(tǒng)的測量手段已無法滿足現(xiàn)代制造的需求。

思看科技的三維掃描技術(shù)能夠提供高精度的測量解決方案，通過非接觸式掃描，對復(fù)雜零件進(jìn)行全面數(shù)據(jù)采集，不僅提高了零部件的制造精度，還有效降低了返工率和廢品率，大幅提升了生產(chǎn)效率。

航空鑄件往往造價昂貴，在加工前都需要進(jìn)行余量檢測，以保證余量充足，降低廢品率。以航空異形流道鑄造毛坯件檢測為例，流道類零件由于氣密性要求極高，往往空間結(jié)構(gòu)緊湊復(fù)雜且厚度不均，導(dǎo)致鑄件質(zhì)量和尺寸精度控制難度非常大。

客戶以往通過測量室測量，只能測得各被測點的坐標(biāo)值，無法獲取完整型面的三維數(shù)據(jù)。此外，測量環(huán)境方面也有諸多限制，不方便在車間現(xiàn)場進(jìn)行測量，需要人工搬運工件至測量室，測量過程耗時耗力，效率較低。

使用激光三維掃描儀對流道鑄件表面進(jìn)行全面掃描，提取出鑄件表面的各種特征，如凹凸、曲率、傾斜度等，得到精確幾何形狀和尺寸信息。

根據(jù)余量檢測的結(jié)果，生成準(zhǔn)確的色譜偏差值報告，指導(dǎo)后續(xù)進(jìn)一步的加工調(diào)整。

03 機身及零部件的虛擬裝配

在飛機機身和發(fā)動機等部位的裝配過程中，會涉及到來自不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備、部件等的裝配，因此對不同設(shè)備、部件之間的尺寸、形狀、位置等參數(shù)的精度和匹配度要求高。

在各個部件出廠前，飛機總裝部門通過借助3D掃描儀對其進(jìn)行掃描，提前獲得各個零部件的高精度三維模型數(shù)據(jù)并進(jìn)行虛擬裝配，掌握機身部件的匹配度，以提升真實裝配過程的一次成功率，幫助飛機制造商提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

1.飛機艙門裝配間隙檢測

借助三維掃描儀掃描飛機艙門，獲取外表面高精度完整數(shù)據(jù)，通過軟件即可直觀分析出艙門跟機身的面差，保證飛機在后期飛行過程中受氣流的影響，增強的飛行的安全性。

2.航空發(fā)動機管路檢測

航空發(fā)動機管路輪廓復(fù)雜，裝配前需要進(jìn)行裝配精度檢測。受制于有限的空間環(huán)境，檢測工作往往比較困難，測量效率低且精度差。

憑借三維掃描儀的靈活便攜，可以攜帶至作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行測量，減少了數(shù)據(jù)采集的成本。將掃描數(shù)據(jù)與理論位置進(jìn)行對比，偏差值一目了然，裝配人員可以根據(jù)檢測情況及時調(diào)整裝配位置，大幅提升管件裝配效率和質(zhì)量。

04 生產(chǎn)制造質(zhì)量控制

質(zhì)量控制是航空制造中的重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程中對關(guān)鍵部件進(jìn)行實時掃描和檢測分析，可以及時發(fā)現(xiàn)并糾正潛在的質(zhì)量問題。

以航空雷達(dá)罩三維檢測為例，雷達(dá)罩為光滑的全曲面外形，以往是通過模具來保證產(chǎn)品質(zhì)量，但在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品出現(xiàn)變形或者收縮等瑕疵問題，卻沒有很好的檢測手段，借助三維掃描儀則可以很好地解決這一測量難題。

三維掃描儀以及探測式光筆非常適合用于檢測飛機外表面機械緊固件的安裝情況。通過高效精準(zhǔn)地測量大量緊固件，并生成全面的數(shù)據(jù)可視化檢測報告，為后續(xù)工作提供精確的數(shù)據(jù)支持。

05 數(shù)字化檢修，助力安全飛行

航空產(chǎn)品的維護(hù)和維修同樣需要保證高精度和高效率。在檢測由于工作條件、極端天氣、飛鳥撞擊等原因?qū)е碌臋C身及零部件凹痕、缺陷或表面破損時，依靠普通的檢測方式耗時長，檢測效率低。

1.葉片葉形檢測

由于葉片工作條件非常惡劣，沖擊、摩擦、高溫和冷熱疲勞等，很容易導(dǎo)致葉片產(chǎn)生裂紋、凹陷，從而給運行安全帶來極大的隱患。因此需要定期對葉片進(jìn)行檢測，以監(jiān)測形變情況進(jìn)一步指導(dǎo)葉片矯型。

借助三維掃描儀沿著葉片表面進(jìn)行掃描，精準(zhǔn)獲取每個葉片的幾何尺寸，并結(jié)合配套的檢測軟件進(jìn)行曲面分析，得到精準(zhǔn)的型面誤差及缺陷值，輔助工作人員評估葉片缺陷情況，并指導(dǎo)進(jìn)一步加工矯正。

2.發(fā)動機唇口檢測

在飛機使用過程中，容易導(dǎo)致發(fā)動機唇口發(fā)生形變甚至損壞， 需要及時進(jìn)行修復(fù)以避免造成安全事故。但由于唇口體積較大，且一般設(shè)計為圓滑過渡的變截面拋物線形狀，生產(chǎn)商不會提供原始數(shù)據(jù)，維修人員通過手工測量獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)的難度較大，需要耗費大量時間，且無法保證精度。

思看科技的3D數(shù)字化解決方案通過快速掃描唇口，獲取唇口的高精度三維數(shù)據(jù)，再基于客觀標(biāo)準(zhǔn)對缺陷處進(jìn)行量化分析和自動記錄，實現(xiàn)表面缺陷的有效識別和分析，協(xié)助MRO制定相應(yīng)的維修方案，相較于傳統(tǒng)檢測方式，大幅提升了檢修效率。

3.飛機機翼檢測

飛行過程中，機翼上下方的氣流對機翼產(chǎn)生的壓強致使機翼發(fā)生形變，機翼的變形會顯著影響飛機的空氣動力性能，因此定期檢修至關(guān)重要。傳統(tǒng)的方法是根據(jù)經(jīng)驗者設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，記錄該機翼的累計飛行時間，若飛行時間達(dá)到一定量后，就需要更換機翼，使得資源利用率低下。

思看科技三維掃描儀能夠高效采集機翼的三維數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)與機翼的數(shù)模進(jìn)行對比，計算出飛行后發(fā)現(xiàn)的形變量以及關(guān)鍵部位的尺寸偏差值，為維護(hù)決策提供精準(zhǔn)、全面的數(shù)據(jù)支持。

隨著智能制造的不斷發(fā)展，思看科技三維數(shù)字化技術(shù)也在航空領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，憑借高精度、高效率、便攜性和智能化的優(yōu)勢，為航空工業(yè)產(chǎn)品及部件的質(zhì)量控制、性能評估及生產(chǎn)加工提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

思看科技一直致力于為客戶提供專業(yè)的三維視覺測量解決方案，面向未來，思看科技將在技術(shù)和產(chǎn)品方面持續(xù)創(chuàng)新，以不斷革新的3D數(shù)字化技術(shù)賦能航空工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為智慧航空保駕護(hù)航。

審核編輯 黃宇