高精度3D數(shù)字化技術(shù)在航空航天制造領(lǐng)域的應(yīng)用

來(lái)源：先臨三維

航空航天屬于戰(zhàn)略性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家綜合國(guó)力的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志，也是國(guó)家尖端技術(shù)發(fā)展的引擎。為此，航空航天領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量的要求在制造業(yè)中是最為苛刻的，從設(shè)計(jì)開發(fā)到后期維護(hù)/檢修，各項(xiàng)零件的高精度檢測(cè)都至關(guān)重要。
本期，我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)先臨三維高精度3D數(shù)字化技術(shù)在航空航天制造領(lǐng)域中的應(yīng)用。

高精度3D數(shù)字化技術(shù)賦能航空航天產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

零部件質(zhì)量檢測(cè)
隨著航空航天產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，零部件的種類也愈發(fā)繁多起來(lái)，在生產(chǎn)的過(guò)程中，精度保證和檢測(cè)效率受到一定程度的挑戰(zhàn)。
先臨三維高精度3D視覺檢測(cè)解決方案可對(duì)航空器零件進(jìn)行非接觸式測(cè)量及檢測(cè)，提升曲面等不規(guī)則零部件的檢測(cè)效率以及準(zhǔn)確率，優(yōu)化高端零件的品控流程，提高檢測(cè)效率，減少時(shí)間和人力成本。

例證：為航空器葉輪提供高精度檢測(cè)

• 應(yīng)用需求
  

某航空單位在制造航空器葉輪部件工作流程中，需要對(duì)生產(chǎn)的葉輪進(jìn)行高精度檢測(cè)，確保最終葉輪型面與設(shè)計(jì)圖的偏差在0.04mm之內(nèi)，避免偏差過(guò)大影響葉輪性能。

• 解決方案
  

先臨三維為其提供了從數(shù)據(jù)掃描到報(bào)告生成的完整檢測(cè)解決方案。使用的OKIO系列測(cè)量精度最高可達(dá)0.005mm，操作者在檢測(cè)的過(guò)程中可直觀地了解整個(gè)零件加工的偏差趨勢(shì)，判斷誤差來(lái)源，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整加工設(shè)備及工藝，避免反復(fù)返工和材料的浪費(fèi)。

產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)
產(chǎn)品的創(chuàng)新、迭代是驅(qū)動(dòng)航空航天制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的動(dòng)能。先臨三維提供的“3D數(shù)字化-智能設(shè)計(jì)-增材制造-三維檢測(cè)”的系統(tǒng)化解決方案，可有效地幫助航空航天領(lǐng)域部件制造商縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)的周期，加快產(chǎn)品的更新迭代速度，同時(shí)為企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效，滿足客戶個(gè)性化和復(fù)雜的產(chǎn)品定制需求。

例證：實(shí)現(xiàn)航空器支架輕量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)

• 應(yīng)用需求
  

某航空制造企業(yè)需要對(duì)一款航空器支架進(jìn)行改造升級(jí)，目的是在不降低強(qiáng)度和耐用度的基礎(chǔ)上降低航空器支架整體凈重。

• 解決方案
  

該企業(yè)在優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用EinScan Pro系列多功能手持3D掃描儀高效獲取航空器支架的高精度三維數(shù)據(jù)。

然后利用Solid Edge SHINING 3D Edition三維設(shè)計(jì)軟件中的逆向工程和創(chuàng)成式設(shè)計(jì)功能快速生成可行性設(shè)計(jì)方案，得到優(yōu)化后的3D模型，后續(xù)可直接導(dǎo)出數(shù)據(jù)用于3D打印制造。

使用金屬3D打印技術(shù)制造最終優(yōu)化后的航空器支架。

對(duì)比原型，優(yōu)化后的航空器支架在達(dá)到同樣的強(qiáng)度和耐用度的基礎(chǔ)上，凈重降低了約70%，使用耗材減少了約62%，制造時(shí)間節(jié)省了約25%。


飛機(jī)MRO維護(hù)、維修和檢測(cè)改造
由于飛機(jī)機(jī)身龐大，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零部件種類復(fù)雜、數(shù)量繁多，在使用過(guò)程中一個(gè)細(xì)微的紕漏都可能導(dǎo)致飛機(jī)故障，因此對(duì)于飛機(jī)機(jī)身和零部件的保養(yǎng)維護(hù)就顯得格外重要。

為了確保飛機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)安全飛行，先臨三維面向飛機(jī)MRO領(lǐng)域推出的高精度3D數(shù)字化技術(shù)解決方案可以滿足行業(yè)的最高要求，適用于檢測(cè)復(fù)雜程度較高的各類飛機(jī)零部件，幫助提升飛機(jī)零部件開發(fā)設(shè)計(jì)、舊部件再造、質(zhì)量保證和維護(hù)檢查工作的效率。

例證：為飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障效率與安全

• 應(yīng)用需求
  

客戶需要對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修，由于飛機(jī)的很多零部件均為非標(biāo)產(chǎn)品，很多零件都需要定制。發(fā)動(dòng)機(jī)體型大而復(fù)雜，里面管線眾多，且大部分零件為異形曲面，無(wú)法采用傳統(tǒng)測(cè)量工具測(cè)量，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)維修過(guò)程中，如何進(jìn)行快速的零件定制，成了客戶的最大難題。

• 解決方案
  

在飛機(jī)MRO中，客戶通過(guò)FreeScan UE多功能激光手持三維掃描儀的135萬(wàn)點(diǎn)/秒速度，快速獲取飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的完整三維數(shù)據(jù)，且精度高達(dá)0.02mm，重復(fù)精度穩(wěn)定，準(zhǔn)確還原管路形狀及葉片等零部件的三維數(shù)模。

擁有數(shù)據(jù)模型后，客戶能夠通過(guò)逆向設(shè)計(jì)，得到準(zhǔn)確的加工圖紙，快速實(shí)現(xiàn)零件的定制； 能夠通過(guò)三維檢測(cè)，對(duì)機(jī)身和零部件進(jìn)行可視化形變分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患部位；同時(shí)也為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、舊部件再造、保養(yǎng)維修以及相應(yīng)部件的優(yōu)化改造提供明確方向和數(shù)據(jù)支撐。

航空航天領(lǐng)域一直都是先臨三維重要的垂直應(yīng)用市場(chǎng)之一。先臨三維專注高精度3D數(shù)字化技術(shù)十余年，以“高精度”優(yōu)勢(shì)立足于業(yè)內(nèi)，所提供的高精度3D數(shù)字化解決方案，幫助眾多航空航天部件制造商和飛機(jī)MRO企業(yè)解決產(chǎn)品精度檢測(cè)、逆向創(chuàng)新、舊部件再造、后期維護(hù)和檢修等諸多棘手問(wèn)題。

未來(lái)，先臨三維也將持續(xù)在航空航天制造領(lǐng)域普及高精度3D數(shù)字化技術(shù)，以更多優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化應(yīng)用解決方案，助力中國(guó)航空航天業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。