在現(xiàn)代航空工業(yè)中,飛機作為大型、復雜的高精密工業(yè)產(chǎn)品,對產(chǎn)品開發(fā)與零部件設計制造的要求高。借助三維光學測量技術可以更好地應對飛機復雜曲面、渦輪葉片、產(chǎn)品構型多樣、結構復雜死角等結構特征,為后續(xù)的設計、分析和制造提供了準確的數(shù)據(jù)基礎。
設計優(yōu)化是航空產(chǎn)品的研發(fā)過程中的一個關鍵環(huán)節(jié),新拓三維藍光3D掃描技術能夠快速獲取物體的三維數(shù)據(jù),并生成高精度的數(shù)字模型,完整還原機身和配套設施的結構尺寸,為飛機及其零部件的二次開發(fā)和設計改良奠定基礎。
核心需求與挑戰(zhàn)
在航空航天領域,產(chǎn)品開發(fā)與設計主要用于以下場景:
老舊零件復刻
退役飛機或發(fā)動機的無圖紙零件重建。
進口設備國產(chǎn)化替代的數(shù)字化逆向。
設計優(yōu)化與創(chuàng)新
基于現(xiàn)有產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)改進氣動外形(如機翼、進氣道)。
輕量化結構(如拓撲優(yōu)化后的支架)的逆向驗證。
損傷修復與再制造
磨損/腐蝕部件的修復基準模型獲取。
挑戰(zhàn):
復雜曲面(如渦輪葉片、機翼蒙皮)的高精度還原。
復合材料、高溫合金等特殊材料的3D掃描適應性。
海量點云數(shù)據(jù)處理與高效CAD模型重建。
三維光學測量技術應用
新拓三維XTOM藍光三維掃描儀,結合條紋投影與藍光技術,可提供快速、穩(wěn)定且高精度的三維數(shù)據(jù),無論是復雜部件的曲面輪廓,還是精密件的細微結構,均能精準呈現(xiàn),確保數(shù)據(jù)真實可靠。
XTOM三維掃描軟件還集成了攝影測量功能,可通過拍照、計算獲取工件的全局點,提升大尺寸工業(yè)3D掃描全局控制精度。
1、使用藍光三維掃描技術對飛機的各部分結構進行掃描;
2、將獲取的三維數(shù)據(jù)導入專業(yè)軟件,生成CAD模型,為分析模型提供數(shù)據(jù)支持;
3、3D掃描數(shù)據(jù),還可以驗證飛機操作測試中輕量的結構形變狀況,以便于更快完成對飛機生產(chǎn)制造中的優(yōu)化設計。
藍光三維掃描技術對飛機結構及零部件的逆向設計帶來極大的幫助,使研發(fā)人員更好地理解設計理念、技術細節(jié)和技術路線,設計模型能夠在航空航天制造全程實現(xiàn)共享,有助于提升航空航天制造效率。
飛機整機及模型逆向設計
在飛機表面粘貼標志點,通過攝影測量系統(tǒng)獲取標志點三維坐標,為3D掃描提供全局拼接點。采用XTOM高精度藍光三維掃描儀,對飛機輪廓進行掃描,獲取三維點云數(shù)據(jù),將三維點云數(shù)據(jù)導入逆向軟件中進行3D建模。


航空發(fā)動機葉片逆向工程
渦輪葉片設計持續(xù)向更高性能,更長使用壽命和更高燃油效率看齊。隨著葉片型面越來越多樣,裝配組件不同,加上各種復合材料鑄造工藝的融合,渦輪葉片的結構設計日趨復雜。
采用XTOM藍光三維掃描儀,可用于掃描高效獲取葉片全尺寸點云數(shù)據(jù),還原復雜翼型幾何形狀,重構葉身曲面與后緣復雜結構特征,特別適合無原始CAD模型葉片3D逆向設計。


航空葉片3D掃描數(shù)據(jù)
快速捕獲復雜形狀的組件
快速3D掃描組件并生成精確的3D數(shù)據(jù)模型,無需昂貴的夾具設置,即可快速輕松地掃描復雜輪廓形狀的組件,以支持CAD模型創(chuàng)建、設計迭代記錄和存檔“制造狀態(tài)”。



飛機覆蓋件小部件掃描
XTOM藍光三維掃描儀能夠配置為各種尺寸的測量體積,支持對邊緣、圓角和圓形等非常小的特征進行精確的掃描捕獲。


技術優(yōu)勢與行業(yè)價值
精準獲取飛機內外結構的三維數(shù)據(jù),通過專業(yè)逆向軟件生成CAD模型,為飛機及其零部件的制造、二次開發(fā)和設計改良提供全面可靠的數(shù)據(jù)支持。通過藍光三維掃描技術,可以快速創(chuàng)建和修改設計模型,減少物理原型制作的時間和成本,提高設計效率。
1、縮短研發(fā)周期,逆向建模比傳統(tǒng)正向設計效率大幅提升。
2、突破技術壁壘,對于進口設備的結構設計快速仿制與改進創(chuàng)新。
3、降本增效,減少物理試錯成本,如模型修正成本降低。
4、支持創(chuàng)新設計,融合逆向數(shù)據(jù)與正向設計,加速迭代(如仿生結構開發(fā))。