面臨的挑戰：

來自海克斯康的解決方案：

整體精鍛葉片作為動力機械的關鍵部件，廣泛應用于航空航天等領域。精鍛葉片的型面非常復雜，對發動機性能影響大，設計研制周期長，制造工作量大。其加工、檢測一直被視為制造業中的難題之一，精鍛葉片加工過程中的全面質量控制是精鍛葉片制造過程中的重要環節。

海克斯康推出的精鍛葉片解決方案，可以實現多種精鍛葉片的一鍵式測量。參數化檢測界面，全封裝的軟件編程，行業領先的專業算法和定制化圖形報告，為客戶帶來最簡易便捷的操作方案。

I. 行業檢測難點 

精鍛葉片與普通葉片的區別在于，精鍛葉片的葉形都留有余量，實際的葉形要大于理論的葉形，如果直接按照理論值或者CAD數模進行測量，測針會發生碰撞；同時，分析時也需考慮如何將實際余量剔除，以與理論值進行比對。

隨著風扇轉子、風扇靜子葉片精密鍛造技術的發展，精鍛葉片的檢測也向數字化、自動化、精密化和高效化發展。葉片是自由曲面，型面輪廓以及相關參數的加工和評價較為復雜，要取得精確的葉身形面數據，已成為航空發動機制造和檢測的難點。

在精鍛葉片的制造過程中，經常面臨以下難點：

? 難以建立準確基準

精鍛葉片上存在阻尼臺和流體飛邊，為檢測基準的建立帶來困難。

? 高精度檢測需求

精鍛葉片屬于精密復雜零部件，對檢測精度和效率要求很高。

? 高節拍檢測需求

精鍛葉片為粗加工產品，一般為批量檢測，生產節拍高，對檢測效率要求高。

? 專業的葉片分析需求

需要配合專業的葉片分析模塊進行全面、專業的葉片分析，并生成定制化報告。

? 檢測成本高

傳統的葉片電感儀專機專用，多種葉片需要配置多臺電感儀，擁有成本高；

檢測過程復雜，需要大量的建立坐標系時間和專業操作人員，人工成本高 。

? 數據信息管理缺失 

檢測數據及檢測人員信息無法有效存儲及后續處理，不能準確追溯。

? “信息孤島” 

設計、制造及檢測數據無法進行統一的有效分析，實現生產制造過程的閉環及質量監控，進而實現企業的綜合質量管理系統。

II. 精鍛葉片智能制造解決方案

本項目是海克斯康提供的精鍛葉片解決方案，針對葉片復雜三維曲面特點，以專業的測量設備和權威的測量軟件為平臺，加之針對工件定制化開發的裝夾、檢測、結果判定、定制報告等一體化的解決方案，實現多種精鍛葉片的全尺寸測量及檢測過程的智能化，領先于競爭對手。

A. 方案用途 

適用行業：航空航天

適用零部件：各種形狀精鍛葉片

檢測項目：葉片輪廓度、厚度和扭轉等

系統功能：自動定位裝夾、自動建立坐標系、自動生成測量路徑、一鍵式檢測、自動識別合格件、定制化報告輸出

方案效益：

1） 高柔性

傳統精鍛葉片檢測采用電感量儀測量，專機專用，一種專機只能測量一種精鍛葉片。本方案兼容各種精鍛葉片工件的智能檢測，只需導入不同數據文件，即可自動生成對應測量程序；

2） 從“不能”到“能”

精鍛葉片存在飛邊，與數模的邊緣不一致。傳統檢測方式無法建立完整的坐標系，本方案采用迭代法準確建立坐標系，自動確認測量范圍，自動規劃測量路徑，實現自動測量；

3） 提供高精度測量

傳統精鍛葉片電感量儀精度低，本方案提供高精度全尺寸檢測，包括葉片輪廓度、厚度、扭轉等參數；

4） 全面、專業的葉片分析

本方案提供專業的葉片分析模塊，可以分析葉片參數，提供多達40種參數的全面分析；

5） 專業裝夾

定制化夾具系統，專門針對工件進行定位緊固，滿足特殊工件的專家需求；

6） 減少設備成本

傳統電感量儀測量專機專用，多個型號需要定制多個電感量儀，成本較高。

7） 檢測效率提升

高效編制測量程序，節省50%的編程時間。優化的坐標系建立過程，每件節省30秒至2分鐘。全面準確的圖形分析報告，數據結果準確專業，最大程度減少人工計算分析的時間。

?

B. 專業的精鍛葉片檢測方案 

a) 全尺寸檢測與評價

? 同時兼容多種類型精鍛葉片的測量。

? 檢測項目包含葉片輪廓度、厚度和扭轉等。

b) 建立完整坐標系

精鍛葉片上存在著阻尼臺，以及流體飛邊，給該葉片的基準建立帶來了困難。本方案采用迭代法提供完整的坐標系建立、葉型測量和數據分析功能。

c) 一鍵式操作界面

? 參數化檢測界面，只需輸入不同工件參數，即可一鍵式完成自動化測量，操作簡單。

? 全部編程封裝化，適用不同尺寸工件，大幅減少編程調試的時間和人工成本

? 操作簡單，所有測量點安全路徑，報告自動生成，即使是車間工人也可以在極短時間內輕松檢測。

d) 權威的葉片分析 

基于截面數據計算方法，實現對未完成和已完成的葉片的測量分析。

? 根據用戶需求，軟件包可提供多種評價方式。

? 定制化評價和分析，用戶只需提供理論數據、評價參數以及相應算法和公差要求即可完成對葉片特定要求的測量和分析評價。

? 定制化圖形報告，根據客戶要求自動生成數據和圖形報告，并協助進行數據分析。

e) 定制化檢測報告

? 圖形化定制報告報告

? 支持多種報告輸出格式：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

葉片選配求最優解的這個行業內公認的難題。

發動機在選配結束后進行裝配的過程中，為保證壓氣機轉子平衡，需要依據該組轉子葉片固有頻率的重量矩進行排布，以為提高容錯率，提高效率。

Hexagon智慧質量管理系統將葉片選配工藝和排布系統進行了集成，應用最優解算法，最大化分解出最優組合，降低庫存率及人工選配出錯率，大幅節省人工成本，原來人工選配需要3個人做3天的工作，采用本方案僅需要5分鐘。降低行業差別性和特殊性，即使不了解行業的新人，經過簡單培訓也可操作。

C. 方案組成

a) 檢測專機

專為解決最復雜的計量問題而設計，具有有效掃描功能的活動橋式測量機。 

獨特的TRICISIONTM式（精密三角梁）橫梁設計，提供了良好的剛性質量比。輕合金橋架，與傳統設計相比較剛性提高了25％，X向導軌重心降低50％，從而保證了平穩、精確的運動。移動橋上軸承跨距更寬，降低了由于橋架自轉而引起的誤差，從而保證了整機空間精度更高，降低了重復性誤差，提高了加速和減速性能，使得測量效率更高。 

經過精密加工的整體燕尾型導軌，提高了機器的精度和重復性。非接觸式光柵尺避免了摩擦，裝配時一端固定，另一端可隨溫度變化而調整，光柵熱膨脹系數獲得PTB認證。

適用于測量箱體類工件，包括各種形狀以及對葉片、齒輪和螺旋轉子等復雜幾何元素的測量，同時還包括了自由曲面。

技術特色：

① 超強剛性的全鋁結構并配以TRICISION橋架設計

② 花崗石工作臺，配以燕尾形導軌

③ 各軸預應力空氣軸承

④ 高分辨率鋼光柵尺，具有PTB認證的熱膨脹系數

⑤ 模塊化設計的微處理器控制系統，并獲CE認證

⑥ 三軸方向可同時高速掃描測量的三維矢量測頭

⑦ 伺服電機并配以強化同步帶傳動，降低高速掃描時的機器振動

⑧ 設置模式下提供探測系統的防撞保護

⑨ 各軸及工件的自動溫度補償系統

探測系統

本測頭系統是高速、高精度的可分度三維掃描模擬測頭。它同時兼容觸發和掃描功能，支持所有標準的探測模式：單點測量、自定心測量和連續高速掃描測量，可完成各種復雜的測量任務，包括復雜輪廓和外形的掃描。由于采用觸發方式進行校驗，因而校驗所需的時間很短。

本測頭具備緊湊的結構，直徑僅30mm,可最大限度的接近待測工件，并可深入工件內部進行測量；配備自動分度測座，具有靈活高效的測量能力。 

測頭系統搭配M3螺紋探針，允許探針總長度范圍豎直方向在20-115mm，水平方向0-20mm之間。可以選配自動更換架自動更換測頭，也可以選配自動探針更換架快速更換探針，無需重新校驗，仍可保持測量精度。

b) 專業測量軟件

海克斯康集團擁有功能強大的計量軟件。基于特征進行檢測，程序編輯直觀，人機良好互動，適合各種操作水平的測量人員使用。支持最新的Windows 10操作系統，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，給操作者帶來簡單明了的操作體驗。

目前世界上功能最強大的計量軟件之一，其基本測量特征包括點、線、圓弧、橢圓、拋物線、平面、球、圓柱、圓錐、雙曲面、橢球、拋物面等。可以對測量元素進行相交投影等多種處理。根據ISO幾何產品規范進行形位公差的評價，提供圖文并茂的檢測報告。

① 所有標準幾何元素的測量和處理

② 聯機/脫機自動生成元素探測點

③ 自由編制子程序和循環

④ 用戶自定義區域的圖形化軟件包

⑤ 形狀和位置誤差評定(按ISO R1101的標準，包括最大實體原則處理)

⑥ 3D數模導入，IGES和STEP格式，在CAD幾何特征上生成測量點

針對專業的計量需求，開發出了多種類型的可選配的測量模塊，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、螺旋壓縮機轉子、齒條等在內的多種復雜形狀工件的檢測。海克斯康測量軟件在專業計量領域，具有難以比擬的經驗優勢。

c) 精鍛葉片應用模塊

海克斯康專業的精鍛葉片模塊，實現精鍛葉片的智能化檢測，并可根據客戶需求進行開發定制，成本低且十分靈活。

基于海克斯康強大的計量檢測軟件，整合葉型三維矢量算法、多種葉型分析擬合算法和專業喉道面積算法等，有效解決精鍛葉片難以建立檢測基準的難題，滿足精鍛葉片測量高精度、全掃描和高節拍的檢測需求。

特殊開發的人性化的軟件操作界面，將復雜的測量程序進行封裝，只需導入不同工件預處理數據，無需人工編程，即可完成坐標系、測量、評價和數據分析整個過程,并可根據企業標注選擇需要評價的特征，有效節省人工、提高產能，是精鍛葉片檢測、數據管理分析的一體化解決方案，有效精鍛葉片的制造質量。

d) 葉片分析模塊 

Hexagon葉片分析模塊，應用基于截面數據的計算方法，實現對未完成和已完成的葉片的測量分析。通過獲取的2D或3D葉片截面數據，與理論數據進行三維比較和分析，進而得到葉片各參數數據與理論值進行對比分析。

根據用戶需求，軟件包可提供多種評價方式。用戶只需提供理論數據、評價參數以及相應算法和公差要求即可完成對葉片特定要求的測量和分析評價。分析評價過程完成后，軟件包會自動根據客戶要求生成數據和圖形報告，客戶可據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，從而解決問題。

e) 葉片選配和排布模塊

發動機在前期研制過程中，常常出現振動大的情況，使其零件產生疲勞損壞，降低發動機的使用壽命。而保證轉子葉片具有合格的固有頻率是保證壓氣機轉子平衡的先決條件，為保證壓氣機轉子平衡，需要依據該組轉子葉片固有頻率的重量矩進行排布。

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進行了集成，應用最優解算法，最大化分解出最優組合，降低庫存率及人工選配出錯率，大幅節省人工成本，原來人工選配需要3個人做3天的工作，采用本方案僅需要5分鐘。降低行業差別性和特殊性，即使不了解行業的新人，經過簡單培訓也可操作。

f) 定制化夾具系統

航空發動機葉片由于其結構特點，在檢測時裝夾一般采用低端由專業夾具夾緊的方式。夾緊端工裝需要根據葉片根部榫齒形狀進行仿形設計，以保證定位準確和裝夾的剛性，如果客戶需要對多個葉片進行陣列（批量）檢測，我們也可以根據客戶需求特殊定制多工位葉片夾具，提高測量效率。 

客戶簡介：

返回