案例!3D掃描助力大型汽輪機(jī)鑄件余量檢測及精準(zhǔn)劃線
魔猴君 行業(yè)資訊 650天前
東方汽輪機(jī)廠隸屬于東方電氣集團(tuán),是我國從事電站動力設(shè)備和新能源開發(fā)與制造的國有大型骨干企業(yè)。公司產(chǎn)品種類涵蓋火電、核電、氣電及新能源等多個(gè)領(lǐng)域,現(xiàn)已成為國內(nèi)乃至世界先進(jìn)的發(fā)電機(jī)設(shè)備制造中心,全國三大汽輪機(jī)制造基地之一。
重型汽輪機(jī)是發(fā)電和驅(qū)動領(lǐng)域的核心設(shè)備,被譽(yù)為裝備制造業(yè)的明珠,是一個(gè)國家科技水平和綜合國力的象征,也是我國突破發(fā)達(dá)國家技術(shù)封鎖的關(guān)鍵設(shè)備,該項(xiàng)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(jī)鑄件全尺寸三維數(shù)據(jù)采集、加工余量分析及精準(zhǔn)劃線,為能源企業(yè)裝備制造控制成本、提質(zhì)增效。
用戶需求
案例中的工件為汽輪機(jī)排汽缸,排汽缸作為連接汽輪機(jī)末級葉片和凝汽器的重要部件,直接影響著汽輪機(jī)組的熱效率。因此,嚴(yán)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(jī)生產(chǎn)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(jìn)行全尺寸測量,以獲取鑄件模型,結(jié)合加工模型進(jìn)行對比分析,確定各個(gè)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(rèn)基準(zhǔn)借量是否充足,如果借量不足,則需要進(jìn)一步確認(rèn)缺料位置及所需增材的量。
同時(shí),還需要借助虛擬劃線進(jìn)行輔助劃線,確認(rèn)加工基準(zhǔn)切割位置及20個(gè)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(zhǔn)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(diào)整一次測量位置,就必須重新尋找基準(zhǔn)線,耗時(shí)耗力。
2. 難以找到最佳基準(zhǔn)線位置,十分依賴工人的經(jīng)驗(yàn)。
3. 無法進(jìn)行虛擬劃線,導(dǎo)致無法精準(zhǔn)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(shè)備:TrackScan-P、T-Probe測量光筆
測量過程:
1. 掃描(1小時(shí))
采用TrackScan-P系列智能光學(xué)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(jìn)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(zhǔn)狀態(tài),保證后續(xù)加工過程中每個(gè)加工面都有加工余量,以減少后期加工成本;在余量不足時(shí),找到需要增材的部位,并給出增材量。
3. 光筆劃線(時(shí)間約為2小時(shí))
使用便攜式CMM測量光筆T-Probe,根據(jù)分析的情況進(jìn)行基準(zhǔn)劃線,在需要加工位置的窗口劃線。
4. 劃線,得到準(zhǔn)確的加工基準(zhǔn)及窗口位置。
方案優(yōu)勢
簡單高效,省時(shí)省力
TrackScan-P采用智能光學(xué)跟蹤測量技術(shù),無需貼點(diǎn),最高速率可達(dá)2,600,000次測量/秒,最大掃描面幅可達(dá)500 mm × 600 mm,僅需1小時(shí)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(shí),設(shè)備能隨時(shí)移動,無需人工頻繁轉(zhuǎn)站,極大地提升了工作效率。
便攜穩(wěn)定,適應(yīng)性極強(qiáng)
掃描頭為一體式球形設(shè)計(jì),主體框架為碳纖維材質(zhì),堅(jiān)固耐用、輕巧便攜,設(shè)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(biāo)記點(diǎn)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(zhǔn)捕捉到掃描頭的位置,輕松高效完成掃描任務(wù)。
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(jìn)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(diào)整加工基準(zhǔn),能保證每個(gè)加工面都有加工余量,降低廢品率。
輔助劃線,精準(zhǔn)加工
方案中使用便攜式CMM測量光筆T-Probe進(jìn)行輔助劃線,光筆適配多種不同長度的測針,單點(diǎn)重復(fù)性達(dá)0.03mm,結(jié)合動態(tài)跟蹤儀,能快速進(jìn)行基準(zhǔn)劃線,以及在需要加工位置的窗口劃線并檢查劃線是否準(zhǔn)確。
還可以通過軟件進(jìn)行虛擬劃線,提前檢測劃線位置是否準(zhǔn)確,精確指導(dǎo)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