航空航天行业是高技术战略性产业,是国家尖端技术发展的引擎。现代航空航天产品是尖端技术的集成,先进产品的研制生产必然带动尖端技术的发展,为国家发展和国防建设提供技术装备的战略性产品。可以说,航空航天是制造行业中质量的要求最为苛刻的,而作为当前国际发展前沿的高新技术之一——三维激光扫描因其非接触、快速、高精度等诸多优势,在服务航空航天业中起到非常重要的作用。
三维扫描可进行航空航天系统高精度工业逆向工程及产品几何尺寸检测、辅助制造、产品数字化记录存档、大型设备虚拟装配验证等。通过扫描,可精确获取航空产品的三维数据信息,满足产品精度要求,达到产品检测目的。扫描后直观给出的点云数据信息,与数模相比较得出的对比报告,可以直观地看到形变或者位移,使检测更加完整可靠。扫描各期数据永久存档,还可为以后的反复维修以及产品升级,提供准确可靠的数据模型。以下进行浅述以便大家对三维扫描在航空航天领域有一个了解
一、质量控制【精度检测】
鉴于航空产品的质量要求极其苛刻且形状大小不一,曲面复杂程度也大不相同,采用三维扫描系统可以检测飞机零件。先对零件进行扫描,由于采用非接触式扫描,对于柔软易破碎、探针无法达到的部位的复杂曲面工件也可轻松扫描,大大减少工件的扫描时间,完成与CAD模型匹配对比,误差颜色编码图显示出偏差及偏差量,最后给出CAD数据用于修正。
二、逆向工程
在航空部件的设计流程中,经常面临现有零件或模型设计参数的优化修改问题,需要在没有数模的情形下,根据既有产品的属性研发新产品.通过逆向工程建模技术能够解决投入成本过高、研发期限长、质量不可控等一系列问题。对于没有三维数模或者数模不够准确的零件,逆向建模是一种行之有效的方法,对产品进行三维模型的表达,不仅能够满足设计要求,也更能符合生产要求。
通过三维扫描技术,可以轻松的对机身进行测量(例如燃气轮机、
引擎室、引擎舱和座舱)得出数据,并对数据进行分析,为创新设计奠定坚实的基础。模拟、人机工程学分析和航空电子设备改造可以借鉴从中所需的技术,还可对经过修改的部位进行试装配,保证组建安装的密合度和模型测试等产品质量要求,对碰撞部位在软件中直接进行修改,提高生产的一次成功率。
三、维修备件数字化存档
随着我国航空制造技术的不断发展,数字量协调制造方法已成为主流。而有些模拟量协调制造体系下完成的机型目前已不再批量生产,但相关机型仍在服役,考虑到未来的全生命周期维护保障服务,飞机的实物制造依据仍然需要保留。
一方面,这些实物制造依据使用率极低,在存放的过程中会产生存储、维护、管理等一系列问题,占用人力物力,也给生产造成较大压力;另一方面,随着存储时间的不断增长,实物制造依据会出现老化、变形、损坏等问题,这会导致后续零备件的生产过程中出现误差等。如何管理、保留这些模拟量协调下的实物制造依据成为各航空生产单位亟待解决的问题之一。
如果将其转化为数字化电子依据,则不但可以实现数字量协调下的生产制造,也可以为备件生产保存永久制造依据。因此,将实物制造依据复制、转化为数字化制造依据在我国航空企业有着大量的需求。 四、维护修理
目前维修中常用的方式是利用三维扫描出的数据通过对具体飞机
上的每个凹痕进行几何测量(长度、宽度和深度)来分析损害程度,进行对比后更加直观的看到形变或者位移部位,将这些以前肉眼难以区分的部位轻易地扫描出来进行修复,使整个检测过程更加完整。方便对飞机损伤部位直接给出最合理的修理方案,提高飞机的安全性,也可以对被修复的部位进行质量评估,对于是否可以再次起飞给出准确的判断。
当然,还可以同时将三维扫描后获得的数据存到永久文档中,为以后的反复维修提供更加坚实的理论基础。
从上述描述中,我们可以知道三维扫描对航空航天的一些应用,需要提一句的是,由于飞机环境复杂,一些常用数字化测量设备可能无法在该环境下使用,所以针对航空航天的三维扫描的方案会有所不同。
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