大空间扫描仪助力大飞机模拟仿真 民用与军用飞机的每一次安全飞行,都离不开全机组人员的通力协作,更容不得任何一颗零部件的疏漏。近年来,各类前沿科技成果持续赋能航空设备,推动飞机性能迭代升级,技术集成度与结构复杂程度也随之大幅提升,这为航空设备的定期检修、快速抢修,尤其是大型翻修工作带来了诸多挑战。
在此背景下,国内外航空发动机维修装备与技术手段不断推陈出新,朝着现代化、高科技化方向加速发展。上海强域精密曾参与国内某飞机维修项目,凭借大空间扫描仪,高效完成飞机机翼细节特征与机库钢结构的实际数据采集,为后续虚拟仿真分析及维修竣工后的验收工作,提供了精准、可靠的数据支撑。

航空航天工业是最早一批引入激光便携式计量设备的行业领域。飞机制造堪称大规模计量应用的典型场景,其核心需求便是对大型零件及组件开展 3D 原位测量。
现代喷气式飞机的机身结构,由环形框架、线性桁条以及蒙皮面板等构成复杂装配体,每一个结构部件都需经过高精度制造与精准组装。过去数十年间,随着飞机机型不断大型化,且行业逐渐趋向于设计更大尺寸的整体式零件以减少接头数量,对于大规模现场测量的需求也日益迫切。

一辆典型乘用车的组件数量约为 3 万个,与之相比,一架波音 787 梦幻客机的零件数量超 230 万个,波音 777 的零件数量达 300 万个,而波音 747-8 的零件数量更是高达 600 万个。面对如此庞大的零件规模,激光跟踪仪的作用不可或缺:除了用于验证单个零件与组件的尺寸匹配度,还能在机身段等大型关键部件进行现场钻孔、固定作业前,协助完成复杂的 3D 对准与精度验证工作。

激光跟踪仪系统凭借远程测量能力与测量结果实时反馈的优势,主要应用于以下核心环节:
机翼对准与组装:激光跟踪仪可与机翼组装夹具配合使用。由于机翼部件往往在不同温度环境下完成制造,跟踪仪的动态缩放功能,能够在各部件对准与组装过程中,有效补偿热膨胀带来的误差,始终保障测量精度。热膨胀是航空航天制造中必须重点考量的因素,毕竟在不同温度下加工与测量的零件,最终都需精准契合以组成完整的飞机产品。
测量辅助工装加工:为实现最严苛的公差要求,制造商通常会借助跟踪仪优化加工流程。具体而言,就是通过跟踪仪标记出尺寸略小的孔位,随后进行切割、重新测量、再次切割的循环操作,以此避免孔位加工过大而造成材料浪费。
夹具和模具的检验:工装夹具多为非标定制件,并无标准化生产线可循。激光跟踪仪可全程参与夹具模具的各道制造工序,完成精度校验工作,兼具便携性与高效性。
大型机床对准、调整与校准:激光跟踪仪可用于将零件精准定位至机床内部,即便机床无法一次完成所有加工操作,也能保障整体加工精度。当零件体积过大难以直接移动至指定位置时,可通过调整机床轴参数,适配零件在机床内的实际摆放位置。
激光跟踪仪在大型机床校准中的应用演示