“数字中国”战略正日益成为产业转型升级的强大引擎。以数字化转型为核心,驱动能源行业向低碳、绿色、高质量发展,既是当务之急,也是大势所趋。

将3D数字化技术引入能源行业装备制造各个环节,能够助力构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系。

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案例背景

案例中的客户为某大型汽轮机厂,是我国从事电站动力设备和新能源开发与制造的国有重点骨干企业。公司产品种类涵盖火电、核电、气电及新能源等多个领域,现已成为国内乃至世界先进的发电机设备制造中心,全国三大汽轮机制造基地之一。

重型汽轮机是发电和驱动领域的核心设备,被誉为装备制造业的明珠,是一个国家科技水平和综合国力的象征,也是我国突破发达国家技术封锁的关键设备,该项目的圆满完成对国家重型高端装备制造业具有重大的战略意义。

在这个案例中,我们将向您展示3D扫描仪如何助力大型汽轮机铸件全尺寸三维数据采集、加工余量分析及精准划线,为能源企业装备制造控制成本、提质增效。

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客户需求

案例中的工件为汽轮机排汽缸排汽缸作为连接汽轮机末级叶片和凝汽器的重要部件,直接影响着汽轮机组的热效率。因此,严格控制排汽缸铸造精度,完善铸造工艺流程,可以极大提升汽轮机生产制造效率,提高企业核心竞争力。

客户需要对直径6m的排汽缸进行全尺寸测量,以获取铸件模型,结合加工模型进行对比分析,确定各个角度余量是否充足,并根据余量情况制定加工程序。

在没有余量的情况下,需要确认基准借量是否充足,如果借量不足,则需要进一步确认缺料位置及所需增材的量。

同时,还需要借助虚拟划线进行辅助划线,确认加工基准切割位置及20个窗口位置

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传统测量方式

客户之前的检测的方式,都是通过人工在铸铁平台上划线,检查余量是否充足,并寻找基准位置。传统划线的测量方式存在诸多缺陷

1. 测量效率低下,每调整一次测量位置,就必须重新寻找基准线,耗时耗力。

2. 难以找到最佳基准线位置,十分依赖工人的经验。

3. 无法进行虚拟划线,导致无法精准辅助划线位置,会造成一部分合格品被判断成非合格品或次品,造成加工成本的增加。

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解决方案

使用设备:跟踪式三维扫描系统、测量光笔

测量过程

1. 扫描(1小时)

助跟踪式三维扫描系统快速扫描铸件模具,得到铸件整体数据模型。

2. 对比分析(10分钟)

将三维扫描数据和数模进行对比分析,查看是否都存在余量;确保有余量的情况下,寻找最佳基准状态,保证后续加工过程中每个加工面都有加工余量,以减少后期加工成本;在余量不足时,找到需要增材的部位,并给出增材量。

3. 光笔划线(时间约为2小时)

使用测量光笔,根据分析的情况进行基准划线,在需要加工位置的窗口划线。

4. 划线,得到准确的加工基准及窗口位置。

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方案优势
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简单高效,省时省力

跟踪式三维扫描系统采用智能光学跟踪测量技术,无需贴点,操作简易,在扫描和划线时,设备能随时移动,极大提升了工作效率,1小时以内即可完成全尺寸三维数据采集。

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便携稳定,适应性强

三维扫描仪为体式球形设计,主体框架碳纤维材质坚固耐用、轻巧便携,设备不易受震动、温度等现场条件的影响,具有超强的性能稳定性。

标记点在球体框架上均匀分布,无论三维扫描仪切换至何种角度和位置,都能被跟踪仪精准捕捉,轻松高效完成扫描任务。

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智能软件分析,保证余量

1. 扫描获取三维数据,借助软件与原数模进行对比分析,形成直观的色谱偏差图。

2. 利用专业的软件,根据加工工艺整加工基准,保证每个加工面都有加工余量,从源头减少废品率。

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辅助划线,精准加工

方案中使用跟踪式测量光笔,结合光学跟踪器,快速辅助进行基准划线,并在需要加工位置的窗口进行划线

此外,再通过软件进行虚拟划线,提前判断划线位置是否准确,从而指导后续划线和加工过程,更大程度保证划线效率,缩短制造周期。

客户评价

针对大型铸造件,中测科技可以快速给出精准高效的三维测量方案,帮助我们快速分析产品余量,指导制定加工程序,进行辅助划线。

借助3D扫描设备,使整个工艺流程更加标准化,大大降低了对人工经验的依赖程度,提高了生产成功率,减少废料,为我们节约了生产制造成本。同时,也缩短了铸件生产周期,是降本增效的理想选择!

中测科技致力于提供高效专业的数字化测量方案,优化装备加工工艺流程,助力高端装备制造业打造安全可控、自主可靠的装备产业链,以数据驱动企业降本增效,为绿色能源保驾护航。