案例！3D掃描助力大型汽輪機鑄件余量檢測及精準劃線
魔猴君 行業(yè)資訊 650天前
東方汽輪機廠隸屬于東方電氣集團，是我國從事電站動力設備和新能源開發(fā)與制造的國有大型骨干企業(yè)。公司產品種類涵蓋火電、核電、氣電及新能源等多個領域，現(xiàn)已成為國內乃至世界先進的發(fā)電機設備制造中心,全國三大汽輪機制造基地之一。
重型汽輪機是發(fā)電和驅動領域的核心設備，被譽為裝備制造業(yè)的明珠，是一個國家科技水平和綜合國力的象征，也是我國突破發(fā)達國家技術封鎖的關鍵設備，該項目的圓滿完成對國家重型高端裝備制造業(yè)具有極大的戰(zhàn)略意義。
接下來將向大家展示3D掃描儀如何助力大型汽輪機鑄件全尺寸三維數(shù)據(jù)采集、加工余量分析及精準劃線，為能源企業(yè)裝備制造控制成本、提質增效。
用戶需求
案例中的工件為汽輪機排汽缸，排汽缸作為連接汽輪機末級葉片和凝汽器的重要部件，直接影響著汽輪機組的熱效率。因此，嚴格控制排汽缸鑄造精度，完善鑄造工藝流程，可以極大提升汽輪機生產制造效率，提振企業(yè)核心競爭力。
客戶需要對直徑6m的排汽缸進行全尺寸測量，以獲取鑄件模型，結合加工模型進行對比分析，確定各個角度余量是否充足，并根據(jù)余量情況制定加工程序。
在沒有余量的情況下，需要確認基準借量是否充足，如果借量不足，則需要進一步確認缺料位置及所需增材的量。
同時，還需要借助虛擬劃線進行輔助劃線，確認加工基準切割位置及20個窗口位置。
傳統(tǒng)測量方式
客戶之前的檢測的方式，都是通過人工在鑄鐵平臺上劃線，檢查余量是否充足，并尋找基準位置。傳統(tǒng)劃線的測量方式存在諸多缺陷：
1. 測量效率低下，每調整一次測量位置，就必須重新尋找基準線，耗時耗力。
2. 難以找到最佳基準線位置，十分依賴工人的經驗。
3. 無法進行虛擬劃線，導致無法精準輔助劃線位置，會造成一部分合格品被判斷成非合格品或次品，造成加工成本的增加。
解決方案
使用設備：TrackScan-P、T-Probe測量光筆
測量過程：
1. 掃描（1小時）
采用TrackScan-P系列智能光學跟蹤式三維掃描儀，快速掃描鑄件模具，得到鑄件整體模型。
2. 對比分析（10分鐘）
將三維掃描數(shù)據(jù)和數(shù)模進行對比分析，查看是否都存在余量；確保有余量的情況下，尋找最佳基準狀態(tài)，保證后續(xù)加工過程中每個加工面都有加工余量，以減少后期加工成本；在余量不足時，找到需要增材的部位，并給出增材量。
3. 光筆劃線（時間約為2小時）
使用便攜式CMM測量光筆T-Probe，根據(jù)分析的情況進行基準劃線，在需要加工位置的窗口劃線。
4. 劃線，得到準確的加工基準及窗口位置。
方案優(yōu)勢
簡單高效，省時省力
TrackScan-P采用智能光學跟蹤測量技術，無需貼點，最高速率可達2,600,000次測量/秒，最大掃描面幅可達500 mm × 600 mm，僅需1小時即可完成全面數(shù)據(jù)采集。
此外，動態(tài)跟蹤功能的跟蹤儀，確保在掃描和劃線時，設備能隨時移動，無需人工頻繁轉站，極大地提升了工作效率。
便攜穩(wěn)定，適應性極強
掃描頭為一體式球形設計，主體框架為碳纖維材質，堅固耐用、輕巧便攜，設備不易受震動、溫度等現(xiàn)場條件的影響，具有極佳的穩(wěn)定性和操作性。
標記點在球體框架上均勻分布，掃描頭無論移動至任意角度、任何位置，跟蹤儀都能精準捕捉到掃描頭的位置，輕松高效完成掃描任務。
智能軟件分析，保證余量
1. 掃描獲取三維數(shù)據(jù)，借助軟件與原數(shù)模進行對比分析，形成直觀的色譜偏差圖。
2. 軟件根據(jù)加工工藝調整加工基準，能保證每個加工面都有加工余量，降低廢品率。
輔助劃線，精準加工
方案中使用便攜式CMM測量光筆T-Probe進行輔助劃線，光筆適配多種不同長度的測針，單點重復性達0.03mm，結合動態(tài)跟蹤儀，能快速進行基準劃線，以及在需要加工位置的窗口劃線并檢查劃線是否準確。
還可以通過軟件進行虛擬劃線，提前檢測劃線位置是否準確，精確指導后續(xù)劃線和加工過程，最大程度保證劃線效率，縮短制造周期。
來源：南極熊
