国家科技重大专项(2013ZX04011031)
- 作品数：27 被引量：198H指数：8
- 相关作者：宁涛陈志同毕超房建国姚倡锋更多>>
- 相关机构：西北工业大学中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术金属学及工艺机械工程更多>>
- TC4钛合金高速铣削力研究被引量：7
- 2013年
- 钛合金高速铣削因具有高效率、高质量的优点,被广泛应用于航空航天制造业。为了研究高速铣削参数对钛合金高速铣削力的影响,利用专业金属切削加工有限元软件AdvantEdge,对TC4钛合金高速铣削过程进行二维模拟仿真,建立了高速铣削TC4钛合金时铣削力的预测模型,获得了不同铣削参数对铣削力的影响规律,并对仿真结果进行了试验验证。结果表明:高速铣削TC4钛合金的铣削力比较小,基本不超过100 N,铣削力最大值达到140 N;铣削合力对铣削宽度的变化最为敏感,对铣削速度和铣削深度变化的敏感次之,对每齿进给量最不敏感。研究结果为优化高速铣削工艺提供理论分析和试验依据。
- 刘军伟武导侠姚倡锋
- 关键词：钛合金高速铣削铣削力
- 基于纬线法的鼓形刀具刀位误差分布计算被引量：3
- 2015年
- 刀具误差分布是描述刀具表面与设计曲面之间相对位置关系的重要表达方式,在刀具姿态调整与行宽优化中具有重要应用价值。为提高鼓形刀具刀位误差分布的计算效率与精度,提出了一种基于纬线法的新算法,即纬线圆圆心定位法。该方法通过刀具表面一系列纬线圆的圆心来计算刀具表面与设计曲面之间的最短距离,进而求解其刀位误差分布曲线。针对纬线圆圆弧包络法、纬线圆圆弧离散法和纬线圆圆心定位法,讲解了3种计算方法的基本原理,并详细地分析了影响3种方法计算效率与精度的主要因素。然后,对比分析了纬线圆数量对3种方法计算效率与精度的不同影响。最终,利用某叶片零件加工表面进行了实验验证。结果证明,3种算法皆可满足行宽计算误差不大于5%的要求。但是,3种算法中,纬线圆圆弧离散法所需计算时间最长,纬线圆圆弧包络法其次,所需计算时间减少约50%,纬线圆圆心定位法的计算效率最高,所需计算时间减少约80%。在计算精度方面,纬线圆圆弧离散法与纬线圆圆心定位法精度较好且准确度相差不大,但是比纬线圆圆弧包络法精度提升不足5%。
- 孟凡军陈志同宁涛徐汝锋
- TB6钛合金高速铣削表面粗糙度与表面形貌研究被引量：19
- 2012年
- TB6钛合金高速铣削以高效率、高质量的优点广泛应用于航空航天行业。面向高速铣削中表面粗糙度的工艺控制,通过高速端面铣削正交试验,研究并分析了高速铣削参数对表面粗糙度及三维表面形貌的影响。研究表明:表面粗糙度对每齿进给量变化最为敏感,对铣削速度变化敏感次之,对铣削宽度的变化最不敏感;铣削速度优选范围为100～140m/min,每齿进给量优选范围为0.04～0.08mm/z,可保障表面粗糙度在0.7μm内;铣削速度和每齿进给量配比组合影响表面形貌的形成。
- 姚倡锋武导侠靳淇超杨振朝
- 关键词：高速铣削表面粗糙度三维表面形貌
- 前缘点曲率可控的曲率连续前缘几何设计被引量：6
- 2016年
- 传统的圆形和椭圆形前缘通常在前缘与叶型拼接处仅能达到1阶连续,曲率不连续对压气机叶型的损失有较大影响.为解决此问题,提出了一种可指定前缘点曲率的曲率连续前缘设计方法.首先从几何插值的角度对前缘设计进行分析;然后根据叶盆、叶背曲线的定义方式获得构造前缘的端点插值条件;再指定前缘点的位置、切矢和曲率;最后利用经典的2阶几何插值算法分2段构造前缘,将叶背曲线起始点到前缘点作为1段,叶盆曲线起始点到前缘点作为1段.文中方法不仅保证前缘与叶盆、叶背曲线的曲率连续拼接,而且可指定前缘点曲率.设计实例和分析结果表明,该方法能够改善压气机叶型的气动性能.
- 杨炯宁涛席平
- 关键词：前缘曲率连续
- 非可展直纹面侧铣刀位轨迹优化算法被引量：8
- 2014年
- 针对非可展直纹面侧铣精加工刀轴矢量计算中存在的问题,基于侧铣加工误差几何模型分析了棒铣刀加工非可展直纹面误差的产生原因。在研究了两点偏置法和三点偏置法的基础上,围绕提高非可展直纹面类零件的加工精度,提出一种动点滑动并寻求最优的刀轴矢量计算方法,并且采用最小二乘法对刀位轨迹进一步优化。通过所建立的刀位优化算法得到的刀轴矢量可使加工误差在刀具与被加工曲面切触状态下趋于最小,最终得到整体最优的刀位轨迹。用所提方法与已有方法进行加工试验比较,并对加工误差分布进行分析可得,侧向偏置法所产生的加工误差明显低于已有方法,提高了加工精度。所采用的优化方法和数据处理结果可以为非可展直纹面侧铣加工提供一定的参考依据。
- 蔺小军樊宁静郭研崔栋鹏王志伟张新鸽
- 关键词：侧铣误差分析
- 薄壁结构切削残余应力建模及变形预测
- 高性能航空发动机对高推重比、高可靠性的需求，从宏观几何特征、微观形貌几何特征和表层物理特征三个层面对航空发动机的制造技术提出了更高的要求。由于物理机制的高度复杂性，零件的表层物理特征成为切削工艺中最难控制的输出特征之一。...
- 周金华
- 关键词：航空发动机薄壁结构残余应力
- 四轴坐标测量中转轴位置参数标定和数据整合被引量：4
- 2015年
- 为解决旋转工作台在装配过程中产生的安装误差,旋转轴与坐标测量机Z轴不平行,因而造成整体检测精度不够这一难题,提出了旋转轴空间位置参数标定的新方法:设计专用标定工装,通过找正和测量标定工装的基准面和基准孔特征要素,得到旋转轴所在空间直线方程,从而实现旋转轴空间位置参数的标定。实验结果表明该方法简单、高效,基于该工装的旋转轴空间参数标定方法与数据整合算法适合航空发动机叶片高精度的检测。
- 刘飞房建国刘京亮宋影李成玮
- 关键词：航空发动机叶片数据整合三坐标测量机非接触
- 基于4+2轴机床的叶轮加工技术被引量：4
- 2017年
- 为扩展4轴机床的加工能力,使4轴机床具有使用鼓形刀具加工叶轮类零件的能力,将4轴机床扩展至4+2轴机床。从机构学角度对4+2轴机床进行运动学分析,证明了4+2轴加工方法的刀具姿态具有一个可优化的角度。根据机床运动链模型,推导了机床半联动轴参数与刀具姿态角度、联动轴运动参数之间的运动变换关系,得到了求解切触点处刀位信息的方法。根据对复杂曲面的几何分析、刀具干涉和机床运动范围,给出了一种4+2轴加工叶片的2个半联动轴参数选择方法。推导了4+2轴加工方法的刀轨生成算法。通过4+2轴叶轮加工实验,验证了4+2轴加工方法的可行性。实验结果表明,4+2轴加工方法生成的刀轨可用,使用4+2轴加工方法加工叶轮叶片的方案是可行的,具有生产应用价值。
- 石一琨朱燏陈志同
- 面向叶片型面的五轴联动柔性数控砂带抛光技术被引量：27
- 2015年
- 针对叶片型面抛光,在分析五轴联动数控砂带抛光可行性的基础上,设计并开发了五轴联动柔性数控砂带抛光机。提出了接触轮与叶片型面有效贴合的概念,并通过改善抛光工具、采用柔性抛光技术和控制抛光轴矢量来实现砂带与叶片型面的有效贴合。抛光轴矢量由抛光位点处法矢和接触轮进给矢量计算获得,既实现了砂带与叶片型面的有效贴合,而且满足抛光轮接触压力方向与柔性机构收缩方向基本一致的要求。抛光轨迹规划采用等参数线法,抛光行距根据抛光带宽确定。最后进行抛光实验,结果为精抛后粗糙度达到0.25-0.39μm,抛光前后叶型轮廓度变化0.007mm,抛光去除量在0.010-0.016mm之间,满足图纸要求。通过实验表明,五轴联动数控砂带抛光叶片型面可行,采用本文所述技术能够满足叶片型面抛光要求。
- 蔺小军杨艳吴广高源陈悦刘敏刘明星
- 关键词：数控路径规划
- 基于球形目标的激光位移传感器光束方向标定被引量：18
- 2015年
- 搭建了非接触式的三坐标测量系统以便精密测量三维型面。将激光位移传感器通过具有两个回转轴的回转体安装在测量机的Z轴上,从而可根据待测表面的形状来调整传感器的方位。为了使传感器在各个方位上实现测量功能,提出了基于球形目标的光束方向标定方法,并详细阐述了其数学原理。标定时,驱动测量机使传感器分别沿测量机的X,Y和Z轴做等间距步进,根据步长和激光束长度的变化建立方程组求解出激光束所在直线的单位方向向量。最后,多次测量尺寸参数已知的六面体标准块规,检验了该测量系统的重复性。结果显示,该系统的测量不确定度为0.048mm;测量另一直径已知的被测球时,传感器在各个方位上的误差小于0.05mm,表明所提出的标定方法使测量系统达到了逆向工程的使用要求。得到的数据表明,本文所提出的方法有较高的标定精度和较好的重复性,为实现三维型面的快速扫描测量奠定了基础。
- 毕超房建国刘京亮刘勇李成玮
- 关键词：激光位移传感器非接触测量三坐标测量机
