随着涡轮叶片制造工艺的不断提速与质量标准的日益提升，著名涡轮机械制造商莱斯特瑞兹（Leistritz）必须引入更高效的新型测量解决方案。传统接触式测量系统已无法在经济可行的前提下满足100%检测要求。通过将WENZEL ScanTec的CORE-DS光学扫描系统直接集成至生产环境中，现可实现快速非接触式零部件检测。借助该技术，Leistritz成功将单件检测时间缩减逾70%。

本次测量对象为航空发动机涡轮叶片。该叶片高50 mm，前尾缘半径仅为120 μm。此前测量工作由在独立测量室中的接触式坐标测量机完成，而测量室位于另一栋建筑内。叶片成品运输耗时且成本高昂，加之接触式测量机单次检测约需20 min，导致100%全检要求成为生产瓶颈。新工艺要求在一次测量中完成叶根与叶片的全面检测，同时必须显著缩短检测周期。

CORE-DS光学扫描系统

单片叶片检测时间缩减逾70%

为最大限度节约时间，CORE-DS直接集成到生产环境中。测量过程中，CORE-DS会扫描两条完整的叶片截面线和一个榫头型面。基于扫描数据，可对约90项特征参数进行评估分析。在此检测任务中，CORE-DS白光测头的优势得到充分发挥：榫头型面扫描包含半径仅为0.3 mm内圆角的捕捉，这种尺度的圆弧半径若采用接触式测量系统则会受测球大小的限制无法测量；而通过直径35 μm的光斑进行光学测量，即使最微小的圆弧也能以高点数密度实现精确捕捉。

这一优势在型线测量中尤为明显。由于前尾缘半径仅为120 μm，任何微小缺陷都必须被准确捕捉。当接触式测量系统的测针像机械滤波器般抹平细微瑕疵时，光学测头却能精准识别这些形状偏差。此外，由于光斑可直接在叶片表面采集测量点，原本必需的测针半径补偿步骤也因此得以省略，由于测球半径而产生的余弦误差也不存在。

该检测流程已实现全自动化。测量系统通过机器人接收来自两台磨床完成精磨的涡轮叶片。单次磨削加工耗时约11 min，因此要求检测时间不得超过5 min。采用CORE-DS系统后，Leistritz成功将检测周期大幅缩短，使其与对应加工中心的生产节拍实现精准匹配。

如何应对高反光表面与复杂几何挑战

CORE系统特点包括：对线内或线边的零件自动化测量；其强化结构能保证设备在生产环境中的使用；集成的光学测头能够快速测量零件的复杂几何结构；当光学测头遇到测量瓶颈时，可配合接触式测头进行测量；使用WM | HS复合式测头时可在光学与接触式测头间自动切换。

CORE 系统通常可以应用于各种行业，例如工具和模具制造、样品试制、汽车行业、逆向工程，以及医疗技术和航空领域。CORE 系统可用于测量透平叶片、关节、假体和汽车零部件。

测量此类叶片面临的另一挑战在于被测对象的表面特性。检测工序紧接磨削加工之后进行，导致叶片表面呈现高反光特性。由于测量流程经过时间优化且完全自动化，无法采用喷涂等传统方式对高反光表面进行哑光处理。在此特定条件下，CORE-DS光学测头成功实现了对精加工叶片的无预处理完整检测。通过采用白光技术与创新的点测方法，该系统能将反光干扰降至最低。

CORE-DS的优势同样体现在夹具设计中。使用接触式测量系统时，由于存在测量接触力，通常需要配备较为复杂的夹具，对于小型零部件而言尤为不便。而采用CORE-DS对叶片进行光学非接触测量，仅需简易功能夹具即可实现——本例中仅需固定榫头部位。这种装夹方式既确保测量可及性不受限制，又能完整捕捉包括榫头型线在内的所有特征。