智慧航空，“精准”出行 | 3D扫描助力飞机零部件检测及余量分析
航空工业被誉为“现代工业之花”，是技术密集型高科技产业，其产品及零部件的质量标准更严苛，同时，由于飞机机身和零部件在使用过程中难免会发生损坏，采用先进的三维检测技术对提升飞机运行的稳定性及安全性意义重大。
本次案例将介绍尚睿科技三维测量解决方案在飞机铸件余量分析、发动机叶片形变检测方面的应用案例，展示三维扫描技术在航空航天领域质量控制的独特优势。
01 异形铸件精加工余量检测
航空铸件往往造价昂贵，在加工前都需要进行余量检测，以保证余量充足，降低废品率。案例中的零件是航空异形流道铸造毛坯件，流道类零件由于气密性要求较高，往往空间结构紧凑复杂且厚度不均，导致铸件质量和尺寸精度控制难度非常大。客户需要扫描6个异形流道毛坯件表面全尺寸三维数据，确保铸件型面加工余量处于可控状态。
项目难点
01 异形流道为镁铝合金材质，表面高亮容易反光，普通扫描仪很难完整扫描。
02 该工件为铸造件毛坯，制造精度较差，客户对加工要求非常高，需要准确获取流道内腔完整三维数据。
03 流道两端一大一小，结构复杂，深度约600mm，需要景深足够大才能完整获取流道中部的3D数据。
传统测量方式
客户以往通过测量室测量，只能测得各被测点的坐标值，无法获取完整型面的三维数据。此外，测量环境方面也有诸多限制，不方便在车间现场进行测量，需要人工搬运工件至测量室，测量过程耗时耗力，效率较低。
解决方案：KSCAN-Magic
扫描全程：扫描30min（6个工件） + 分析报告10min
测量步骤：
- 使用激光三维扫描仪对流道铸件表面进行扫描，提取出铸件表面的各种特征，如凹凸、曲率、倾斜度等，得到准确几何形状和尺寸信息。
- 与原始数模进行比较，判断铸件是否符合余量要求。
- 根据余量检测的结果，生成准确的色谱偏差值报告，指导后续进一步的加工调整。
02 飞机发动机叶片形变检测
案例中的零件是飞机发动机叶片，叶片尺寸宽400mm、长1300mm。由于航空发动机叶片工作条件非常恶劣，冲击、摩擦、高温和冷热疲劳等，很容易导致叶片产生裂纹、凹陷，从而给飞行安全带来很大的隐患。
客户需要定期对叶片进行检测，获取叶片的叶形和叶缘轮廓数据，检验型面误差及缺陷，以监测形变情况进一步指导叶片矫型。
传统测量方式
客户以往采用检具进行测量，存在诸多缺陷：
01 检具体积大，占用空间较大，同时叶片较重，需要人工搬运至检具安装，存在安全风险， 操作过程非常复杂，人工成本较高。
02 不同的叶片需要使用不同的检具，且无法保证每个检具的精度。
03 没有量化的数据或报告来指导后续叶片矫正工作。
解决方案：KSCAN-Magic
测量步骤：
- 使用KSCAN-Magic沿着叶片表面进行扫描，以获取叶片表面平整度、凹凸、缺陷等完整三维数据信息，进一步比对理论CAD模型，快速获取型面误差色谱图。
- 通过专业软件进行曲面缺陷分析，得到型面位置缺陷及缺陷内容误差，如缺陷区域的位置、长度、宽度、深度等准确数值。
- 结合数据分析报告，辅助工作人员评估叶片缺陷情况，并指导进一步加工矫正。
方案优势小结
01 扫描更快
KSCAN-Magic扫描精度非常高，可以准确捕捉微小的缺陷和细节，即便是边缘、死角处也能轻松采集。扫描速度快，可以在短时间内完成对整个零件的扫描及数据分析，适用于各种不同尺寸、形状、材质的飞机零部件检测。
02 灵活强大 性能稳定
设备小巧便携，轻量化设计，可随身携带至车间现场，高强度环境下也能保证持续稳定的高精度测量，操作门槛低，简单培训即可轻松上手，无需过多依赖人工经验，可随时随地展开测量。
03 直观报告 数据指导
结合专业的3D测量软件与原始数模对齐分析，生成直观的色谱偏差报告，为各类飞机零部件缺陷的判断和余量分析提供可靠的数据支撑。
04 非接触式测量 安全无损
借助激光三维扫描仪，无需直接接触零部件表面，不会对零部件造成损伤、变形。
尚睿科技激光三维扫描仪在飞机零部件质量检测及余量分析中具有高精度、高速度和直观性的优势，能够为飞机机身及零部件的质量控制、性能评估及生产加工提供可靠的数据支持。
此外，尚睿科技工业三维检测解决方案还可以应用于飞机MRO（维护、维修和检测改造）如飞机机身、起落架、发动机管路检测等，飞机产品及零部件逆向工程等各个方面，大幅提升航空工业智能制造水平，提高航空产品加工质量。
