航空发动机机匣电解加工工艺

目前航空发动机机匣型面加工,主要采用五坐标数控铣削成形加工方法。而数控铣削加工存在一定的缺陷,如机匣材料多数是高温耐热合金,机械切削成形困难,刀具消耗量大,刀具费用高;数控铣削后,材料表面残余应力大,工件易变形,需增加热处理工序消除变形;数控铣削加工周期长,设备占有量大,     

陶瓷精密加工表面完整性的研究进展

陶瓷加工表面完整性是衡量加工质量的重要指标,从以下几方面对陶瓷加工表面完整性的研究状况进行评述;残余应力的测试技术,磨削残余应力对零件性能的影响、磨削表面变质层、磨削表面性态以及陶瓷延性磨削和磨削表面粗糙度等,为陶瓷精密加工技术的深入研究提供基础。     

轴承沟道表面完整性研究进展

改善沟道工作表面完整性是解决轴承可靠性寿命低、摩擦功耗高、振动噪声不稳定等技术难题的有效手段。在综合调研国内外学者对广义表面完整性研究的基础上,提出了轴承沟道表面完整性特征参数的定义和内涵,阐述了特征参数的意义及对轴承性能影响的机理,简述了轴承沟道表面加工技术的发展现状,详细分析了锻造、车削、热处理、磨削、超精加工等不同加工工艺对轴承沟道表面特征参数的影响规律,给出了相应的控制措施。最后,介绍了提高轴承工作表面完整性的新技术、新工艺、新方法,并对提高轴承沟道工作表面完整性技术进行了总结和展望。     

喷丸强化对2060铝锂合金表面完整性和疲劳性能的影响

为提高2060新型铝锂合金的抗疲劳性能,研究了喷丸强化对2060-T8E30铝锂合金表面完整性和疲劳性能的影响规律。利用表面轮廓仪、X射线应力测试仪、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等测试和分析了铝锂合金喷丸处理前后的表面完整性变化;使用高频疲劳试验机评价了喷丸强化处理对2060-T8E30铝锂合金疲劳寿命的影响规律;探讨了喷丸强化表面完整性与疲劳性能之间的内在联系。结果表明:合理强度的喷丸强化处理能够显著提高2060-T8E30铝锂合金的疲劳寿命,但过高或过低强度的喷丸处理不能达到改善铝锂合金抗疲劳性能的最佳效果,此归因于喷丸强化处理对铝锂合金表面完整性影响作用的非单调变化规律。     

模具电火花加工表面完整性的研究

表面完整性包括加工的表面特征(粗糙度、波纹度,纹理等)和表面层的内部效应(微观组织变化,微观裂纹、硬度变化、残余应力、材质不均等等)。过去我们多注意机械加工的表面特征,公认它是决定表面质量的标准。大量的试验和工业生产数据表明:表面特征只是设计依据的一部分,而表面层的内部效应对材料性能的影响显著,这在零件的工作应力条件较恶劣的情况下运行时尤为重要。随着连续运行设备     

航空发动机机匣加工工艺研究

航空发动机机闸在航空中的优势非常突出,类似于圆柱或者是圆锥的薄壁筒体,主要承担着承受压力和包容的作用,不同型号的航空发电机对于机闸的要求存在着明显的差异性.基于此,对航空发动机机闸加工工艺进行基础性实验的有效研究,提出多轴数控、火花高效放电、电解加工等加工工艺,以优化航空发动机机闸加工的整体工作流程,提高加工的效果,从而使得航空发动机机闸应用水平能够得到全面的提高.     

航空发动机整体机匣铣-车复合加工工艺优化

针对加工过程中的多次工件转位和刀具更换对加工质量和生产效率的重要影响,在分析工步排序和合理确定辅助时间的基础上,建立了以最短辅助时间为目标函数的工步排序优化模型,利用自适应遗传算法完成工艺规划的全局优化决策,获得了最佳工步排序和最短辅助时间.优化过程中,为了使工步序列满足工艺约束规则,首先根据工艺约束规则确定工步优先关系矩阵,然后利用优先关系矩阵对工步序列进行校验和调整.通过工步优化,有效地降低了发动机机匣铣-车复合加工过程中的辅助时间,达到了提高生产效率和加工质量的目的.     

7055铝合金高速加工表面完整性对疲劳寿命的影响

为优化高强度铝合金高速铣削工艺参数,提高构件的疲劳寿命,通过高速铣削及疲劳试验,研究了7055铝合金高速铣削工艺参数对表面完整性的影响以及表面完整性对疲劳寿命的影响。结果表明:铣削表面残余应力均呈现为压应力;每齿进给量对表面粗糙度的影响大于铣削速度的影响,铣削速度和每齿进给量对表面显微硬度的影响不显著;7055铝合金试样的疲劳寿命随表面粗糙度增大而降低,随表面残余压应力增大而提高;在试验参数范围内最佳的铣削参数为铣削速度1 100 m/min、每齿进给量0.06 mm/z,试件的表面粗糙度为Ra0.327μm,表面显微硬度为187.44 HV0.025,表面残余应力为-177.7 MPa,疲劳寿命为1.275×105次。     

刀具磨损对FGH96试件加工表面完整性及疲劳性能的影响

粉末冶金高温合金FGH96的切削加工性极差,加工过程中刀具磨损严重,直接影响零件的加工表面质量和疲劳寿命。采用涂层刀具车削FGH96试件,研究刀具磨损对FGH96试件加工表面完整性及疲劳性能的影响规律。结果表明,随着刀具磨损量(刀具后刀面磨损量)的增加,试件表面粗糙度Ra会随之增大,加工表面显微硬度则逐渐减小;加工表面残余应力均表现为残余压应力状态,且残余应力绝对值随着刀具磨损量的增加而增大;加工表面塑性变形层深度则随着刀具磨损量的增加而加深。同时,当刀具磨损量VB≤0.15 mm时,在试件表面完整性的综合影响下,试件的疲劳寿命下降幅度较小;当刀具磨损量VB>0.15 mm后,试件的疲劳寿命则急剧下降;因此,为保证FGH96试件车削加工后的疲劳寿命,车削刀具的磨损量VB应控制在0.15 mm以内。     

金属切削工件表面完整性的控制研究

在常规铣削加工过程中,由于刀具切削工件材料的变形本质决定了只能获得中等加工尺寸精度,而且铣削加工的已加工表面粗糙度值较大,而磨削加工往往是作为最终精加工的手段之一,人们希望得到更小的表面粗糙度值和更高的尺寸加工精度,就这两种加工方式而言,无论哪一种加工方式,都不可避免地会在工件已加工表层中产生残余应力,残余拉应力会引发金属疲劳,而残余压应力的产生可以提高工件的抗疲劳强度。针对所存在的残余应力的这一现象,作者实验观察发现:若是在对工件进行切削加工过程中,能采用液氮实时对工件表面进行冷却处理,就能对工件表面质量以及表面残余应力实现人为的主动控制,从而获得更为理想的工件表面加工质量。     

发动机飞轮壳强度有限元分析

根据某公司提供的出现断裂的飞轮壳模型,利用有限元法对飞轮壳结构进行两种不同受力情况下的强度分析。首先,通过ANSA与ANSYS软件接口,准确建立飞轮壳结构的有限元计算模型,对其进行静力学分析,计算出两种受力情况下多种不同工况飞轮壳的应力分布规律。其次,将仿真分析结果与裂纹实际发生位置进行对比,得到与实际情况最接近的加载方式。最后,根据模拟结果分析飞轮壳断裂的原因。分析结果为飞轮壳的设计与改进提供有益的参考,可节省产品开发周期。     

发动机冷却孔电解加工机床研制及试验研究

航空发动机气膜冷却孔的加工是目前航空工业中亟需解决的主要问题之一,在分析对比了各种航空发动机气膜冷却孔的加工方法优缺点的前提下,利用电解加工的优点,设计研制了一台航空发动机气膜冷却孔电解加工机床,机床主要由循环系统,进给系统,控制系统和监测系统等四部分组成,可以很好地解决航空发动机在高强度高硬度材料上具有一定倾斜角的冷却孔难加工的问题,并以某航空发动机涡轮叶片气膜冷却孔的加工为例,以镍基高温合金Inconel718为材料,对该机床结构设计的合理性和加工稳定性加以验证。     

基于支持向量机的涡扇发动机EGT回归分析

针对直接测量排气温度(EGT),无法准确判断涡扇发动机健康状况这一问题。考虑影响EGT的主要性能参数:修正风扇转速、外界大气总温、飞行马赫数和飞行高度,建立了基于支持向量机(SVR)的涡扇发动机EGT回归预测分析模型。同时,编写BP神经网络EGT回归预测分析程序。以某民用航空涡扇发动机为研究对象,选取300组飞行实验数据。通过实例分析研究表明,SVR在发动机EGT预测分析中具有较高的预测精度,SVR预测值较BP神经网络预测值精度略高。     

降低零件长深内孔表面粗糙度的车削工艺

针对零件长深内孔表面粗糙度加工要求,在现有设备条件下,从零件装夹、零件加工时刚性控制、镗刀杆的设计等方面,提出了保证零件内孔表面粗糙度要求的措施,实现了该零件内孔的加工;通过镗刀座的设计,对镗刀杆装夹方式进一步优化,使零件内孔表面粗糙度质量得到有效提升,同时提高了该零件的加工效率。     

双臂空间机器人的关节空间改进鲁棒控制

利用拉格朗日法及系统动量守恒关系,建立了双臂空间机器人的动力学模型;通过引入参数自适应调节律对系统不确定性边界值进行在线预估,基于增广法提出一种区别于传统鲁棒控制的改进鲁棒控制方案。通过对参数自适应调节律的开启与闭合的仿真结果表明,所提改进鲁棒控制方案对驱动具有不确定性双臂空间机器人执行所指定的双臂关节运动具有良好的控制效果和抗扰动能力。     

面向大曲率曲面的喷涂机器人喷枪轨迹规划研究

为提高机器人喷涂大曲率曲面的效果,首先基于曲面特性建立大曲率曲面数学表达模型,对其进行分片造型,并生成面片喷枪轨迹,最后建立优化目标函数实现轨迹优化;为了解决大曲率曲面分片后面片间的轨迹组合问题,降低算法中参数的使用,消除相应的除梯度信息,运用粒子群优化算法的思想,制定了算法程序技术路线,并依此编写了优化喷枪轨迹的算法程序。实验证明了该算法的高效性和适用性,达到了提高大曲率曲面喷涂效果的目的。     

模糊PID技术在架车机举升单元同步控制中的应用

针对架车机举升单元同步控制中存在的强耦合、非线性、时变性等特点,结合传统PID控制和模糊控制的优点,将模糊PID控制技术应用于架车机举升单元的同步控制中,并重点研究了采用模糊PID控制实现架车机举升单元同步运行的具体设计方法。在Simulink环境中对架车机举升单元同步控制系统进行仿真,结果表明:相对于传统PID控制,模糊PID控制具有响应速度快、随动性好、超调量小、稳态性能好等优点。     

多轴车辆半主动悬架控制分析

针对采用半主动悬架的多轴车辆,建立了动力学模型;基于预描控制结合Pade近似方法建立多轴车辆后轴和第1轴路面激励输入的关系,并改进了动力学模型;基于天棚阻尼模型,建立参考模型;基于滑膜控制结合等速趋近率确定了控制率。以某三轴车辆为例,采用滑膜控制方法实现对车辆的控制,其分析结果和被动悬架进行了对比分析;分析结果证实了采用滑膜控制方法车身质心高度变化幅值、车身俯仰角幅值得到明显减小,其变化趋势也较为平缓;车辆在低速还是高速行驶质心加速度均方根值、车身俯仰角角加速度均方根值都比被动悬架车辆明显减小,车辆的平顺性得到改善。建立的模型及控制方法具有普适性,适用于两轴及两轴以上的车辆。     

控制薄壁零件变形的工艺措施

分析了影响薄壁零件加工变形的主要因素,阐述了生产实践中控制变形的工艺办法,对控制薄壁件的变形、保证加工精度具有较好的效果。