飞机发动机作为航空器的“心脏”，其维修工艺的精度与效率直接关系到飞行安全与运营成本。传统的测量方式已渐渐淡出历史舞台，取而代之的是先进的三维数字化技术。它不仅让制造环节更加智慧、可控，还使得后续维护工作更加高效、精准。本文将带你了解3D扫描技术如何精准建模，成为助力航空维修数字化、智能化转型的关键力量。
本次项目客户是某大型飞机维修公司，致力于提供全面、高质、高效的飞机及机载零部件维修服务，包括航线维护、飞机大修、附件修理与翻修、起落架维修、零部件制造、复合材料修理、地面保障设备修理等。
客户需求
飞机发动机由成千上万的精密部件组成，每个部件的形状、尺寸和安装方式都各不相同。在发动机日常维修与维护的过程中，客户往往采用通用的发动机零部件维修托架，然而标准化工具无法满足所有部件的维修需求，且存在诸多弊端：
- 适配性差：通用托架无法精准匹配不同机型/部件，容易导致定位不稳、调整困难。
- 功能单一，安全风险高：托架只支持托举，无角度调整或刚性固定，且在拆装的过程中，依赖人工扶托，操作风险高。
- 安装精度不足：停机坪地面倾斜或机身姿态变化时，托架无法自适应补偿，导致部件对位偏差，紧固件安装困难。
- 效率低下：工装遮挡紧固部位，使得工具操作空间受限，作业过程人工干预频繁，流程非标化，大幅延长了维修周期并耗费人力成本。
因此，客户亟需寻求定制化、可调节、高精度的专用工装解决方案，以精准适配特定部件的检修工作，定制化工具不仅可以显著提升检修效率，还能有效降低维护成本。客户决定采用专业的三维测量设备，获取发动机部件高精度三维数据，再结合逆向软件进一步设计定制化的维修工具和工装。
项目挑战
- 发动机局部配件特征结构较复杂，含有较多叶轮、涡轮、管件等异形曲面，且测量过程容易受到狭小空间限制，导致测量盲区或数据缺失。
- 待测部件为金属材质，有些表面呈黑色且有油污，会干扰测量结果。
- 客户需要在停机坪现场进行测量，户外动态环境如风力、震动、人员活动等，容易影响测量稳定性和精度；同时，户外无供电，需要在飞机停靠的短时间内完成测量任务，对工作效率要求较高。
客户需要一款能满足户外无电等复杂环境测量，具备高精度、高便携性且兼容深色表面测量的专业三维扫描产品。
解决方案及优势
01 操作步骤
- 设备准备：使用NimbleTrack 智能无线三维扫描系统，内置电池供电，无需外接电源，充分满足停机坪现场无电环境应用。
- 快速扫描：开机即扫，多种激光扫描模式，精准捕捉黑色金属及复杂曲面，全程仅10分钟完成高精度数据采集。
- 数据处理：将高精度三维数据导入逆向软件生成三维模型，快速精准定制工装型面。
- 工装定制：基于扫描数据，定制高匹配度的维修托架，确保安装对位精准，无需额外人工调整。
02 方案优势
- 无线便携，无损测量：NimbleTrack搭载边缘计算模组和双内置电池，开机即扫，无需在表面粘贴标记点，仅在发动机蒙皮表面放置少量靶点即可进行动态跟踪，大大简化了前期的准备工作，也不会对机身表面造成损伤。
整机十分轻便，尺寸小巧，单手长时间扫描无负担，面对机身底部狭小空间或视角遮挡处都能全面扫描，增加了操作的灵活性。
- 精准全面：系统精度高达025mm，最大体积精度为0.064mm，分辨率高达0.02mm。搭配边界检测功能，确保发动机部件复杂曲面、边缘、孔位等细节处都能全面采集、精准还原。
- 无惧材质及环境：扫描仪创新性采用一体式碳纤维成型工艺，减少了组装拼接，面对黑色金属部件，无需喷粉处理，长时间测量也能保证良好的精度稳定性。扫描仪能够在复杂现场进行高精度扫描，不易受户外光线、震动等条件的影响。
- 高精度三维数据模型：扫描完成后，将高精度点云数据导入三维软件进行处理并转化为网格模型，结合逆向设计软件，即可生成完整的、可编辑的高质量三维模型，进一步辅助完成工装定制化设计。
项目小结
通过此次项目，我们成功为客户提供精准的3D数字模型，高效完成了航空发动机维修工装的定制化开发，帮助客户显著简化了发动机维修操作流程，大幅提升了维修效率。
项目的成功实施，不仅解决了航空发动机维修中的技术难题，更通过数字化手段将传统依赖人工经验的维修工艺转化为标准化流程，推动航空维修从“经验驱动”向“数据驱动”的智能化升级。
随着技术的持续迭代，三维数字化技术将深度赋能航空维修领域，推动整个产业向更高效、更安全、更智能的方向发展。
了解更多信息：https://www.3d-scantech.com.cn/
