雷尼紹OSP60測頭 精確銑削葉盤

雷尼紹OSP60測頭搭載SPRINT技術掃描葉片元件。圖／雷尼紹提供

俄羅斯的Technopark Aviation Technologies公司與當地規模最大的燃氣渦輪發動機供應商密切合作，採用搭載SPRINT技術的Renishaw OSP60機上3D掃描測頭和Productivity+掃描套裝軟體，克服客戶希望提高葉盤銑削過程的精度和效率這項難題。

在由壓縮機、燃燒器和渦輪組成的精密機械裝配中，葉盤在減少阻力、優化發動機氣流及產生推力等方面發揮着重要作用。葉盤由非常堅硬的高價值金屬（通常是鈦或鎳基合金）製成，而銑削是目前葉盤製造時最重要的製程，且需要使用多軸CNC機臺和先進的軟體進行加工。

葉盤具有高度複雜性和嚴苛的製造精度要求，然而在銑削後需要將每個工件從CNC機臺上取下進行離線量測和檢驗，然後再重新裝回機臺上進行後續加工。這個過程需要重複多次，而且容易受到人爲誤差的影響。據該公司估計，機外檢測和銑削過程約佔葉盤生產總人力成本的30％至60％。此外，葉片尺寸偏差（在前緣和後緣加工之後）的統計分析結果證明存在誤差；例如葉片橫截面的偏差爲：預留量波動±0.064mm，實際輪廓偏差0.082mm；縱截面的偏差：預留量±0.082mm，實際輪廓偏差0.111mm。

導致邊緣加工過程中產生偏差的主要原因包含：加工過程中機臺的五軸運動誤差、葉片在切削過程中由於其剛性低而發生的彈性變形、以及刀具在金屬切削過程中的變形。

Technopark的創新部負責人Semen Starovoytov指出：「我們已經與Renishaw合作多年，此專案需要開發用於掃描測頭的軟體，而Renishaw的加工機專用SPRINT 3D掃描量測技術滿足了我們的所有需求。」

OSP60機上3D掃描測頭搭載Renishaw獨特的SPRINT技術，採用高速、抗噪的光學傳輸連接，並透過高級演算法處理測頭偏折與機臺位置編碼器等資料，以生成精確的葉盤表面資料，最後再精確計算特徵位置、大小和形狀。

使用Productivity+ CNC plug-in軟體可實現高達15,000mm/min的掃描速度，機上量測速度甚至可比傳統接觸觸發式系統快6倍。在機臺上掃描葉盤，就無需在加工過程中取下工件。

導入Productivity+軟體和OSP60測頭之後，透過在工具機上對葉盤進行高速3D掃描和量測，大幅節省了生產時間，明顯提高了CNC機臺的生產效率。此外加工後的葉盤橫截面和縱截面偏差均有顯著改進：從原來的0.082mm和0.111mm提高到現在的1μm 和28μm；同時製程控制模式的執行能夠在OSP60測頭提供的3D葉片掃描資料上自動調整CNC控制程式，讓工程師不再需要一直監控機臺運轉。

Starovoytov表示：「這項投資帶來的回報超乎預期。葉盤的精銑精度提高了四倍以上，而且相關的人力成本降低了一半。」