基于CCD的叶片气膜孔快速检测技术研究

研制了一套基于CCD的叶片气膜孔快速检测系统,采用机器视觉的方法,配合四轴测量机构,实现在叶片围绕轴线旋转的同时采集气膜孔的图像,然后利用Halcon图像处理算法库实现图像处理,并计算出气膜孔的尺寸参数。通过对某厂的叶片进行了测量实验,实现了对气膜孔轴线方向和直径的测量,弥补了气膜孔无法定性检测的技术空白,具有推广应用价值。     

刀形检测系统及空间测量坐标系的建立

论述一种基于二维视觉的刀形检测及调位系统,给出了测量系统的机械结构以及刀具 原理,分析了系统测量坐标系建立的原理和方法,并给出相关的实验数据。系统的研制实现了高效、精确、自动的刀形检测和位置调整,为高精度数控加工提供了保障。     

惯性仪表（平台）关键零件的数控加工中心技术

惯性仪表（平台）的关键零件采用的数控加工中心技术已构成柔性系统，有五轴ＣＮＣ加工中心、三坐标测量机、磨刀机、对刀仪、刀具、编程机、计算机ＤＮＣ网络和柔性现代化加工厂主心。论文重点阐述了柔性加工在航天惯性平台加工中的技术思想、系统构成和建设、技术选型、精度标准、计算机补偿、在线检测、ＤＮＣ四机联网等硬航环境保障等。加工系统实际的加工及测试精度达到４－６μｍ，开创了惯性仪表柔性加工的新模式。     

基于光场成像的快照式气膜孔三维测量技术

叶片气膜孔的几何参数对其冷却效率具有十分重要的影响,需采取有效手段对加工的气膜孔几何参数进行检测。基于光场成像原理,初步探索了单光场相机快照式三维测量技术在气膜孔检测上的应用。与其他光学测量技术相比,该技术仅通过一次拍摄,即可快速从捕获的单张原始光场图像中计算得到气膜孔的三维点云数据,其数据采集效率很高。实验中对一组标准量块进行了测量,展示了单光场相机应用于工业级精密测量的潜力。对实际叶片上气膜孔几何参数的检测结果初步表明了该技术应用于气膜孔三维测量的可能性。由于单光场相机成像系统的结构简单,易于操作且便于与其他传感器设备集成,可为气膜孔三维测量问题提供一种新的解决方案。     

产品

厂商:美国捷姆科自动钻铆机公司代表产品:GEMCOR数控卧式翼紧固系统该GEMCOR数控卧式翼紧固系统配备了移动五轴紧固系统,连接了飞机机翼结构的所有紧固点。通过精确控制的电梯缸,可将机翼升高到生产线上每个电梯缸都与地面相连接,以为那些可能出现阻碍的机翼点提供紧固。     

NC工具软件开发

应用Visual C++软件开发平台开发NC工具软件(数控编程辅助工具软件),实现了以整体叶轮叶盘为代表的数控加工主程序的简单快捷生成;实现了数控程序在各控制系统之间的快速准确转换,大幅度提高了数控程序编制的效率和数控程序的可靠性;针对五轴叶轮编程软件MAXPAC定制五轴机床的后置处理,实现了五轴机床控制控制系统的先进功能的在五轴联动数控加工中的应用.     

新的MAG立式铣床

MAG新一代NBV立式加工中心通过配备数控摆动/旋转工作台(在A轴上的C轴)实现五轴加工,NBV7005X能够通过仅1次装夹完成工件所有复杂的机加工要求,无论是有角度放置加工还是复杂的几何形状加工,甚至是五轴同步加工,通过A轴90°～120°的摆动范围便可实现上述加工需求。     

寂寞自主创新路交大数控惊世人——访BJSK-05M高档数控系统研制者王小椿教授

有人将自主创新比作寂寞长跑,而当国外的先进技术用钱买不到时,自主创新成了必走之路。2006年6月中国国际机床展上北京交通大学数控中心成为人们关注的焦点,他们自主研发的具有样条和小线段插补功能,适用于三轴、四轴、五轴联动各类加工中心的高档数控系统在展会上首次亮相。并连续五天实时加工,演示了该系统的优越性能。     

3DCaMega五轴数控三维扫描系统在三维数字化检测中的应用

在目前的零件制造、加工和装配等飞机制造工程中,急需有效、实用、高效的三维数字化检测技术和设备.中大型不规则飞机型面零部件三维数字化检测要求有高精度的局部扫描和整体的高精度定位拼接、高精度的型面检测和边孔检测、可重复自动检测以及操作的简易性和高效性.现有的检测手段中,三坐标测量机具有对不规则型面检测的不适应性和低效率等问题;手持式激光扫描仪和便携式照相扫描仪具有需要繁琐地贴标识点、标识点扩展拼接带来的积误差和误差放大以及非自动重复测量等问题.3D CaMega五轴数控三维扫描系统可以成为有效、实用、高效的飞机三维数字化检测技术和设备方案.     

大型数控龙门桥式加工中心的研制

针对船舶、航空、轨道交通、核电等行业的大型零件加工需求,研制了大型数控龙门桥式加工中心,3个移动轴行程为3m×5m×0.8m,可实现O.02mm的镗铣加工精度.通过对加工中心若干技术研究集成,使之具备以下重大特点:(1)研究伺服电机解耦控制方法及双驱动同步技术,保证横梁在两侧桥式立柱导轨上的精确同步纵向移动;(2)通过旋转螺母丝杠结构分别独立驱动双主轴头在横梁上的横向移动,实现双主轴独立加工;(3)利用双回转摆动铣头附件及控制系统集成,实现大型零件的五轴数控加工.所研制的加工中心具有工作台承重大、加工效率高、使用方便、自动化程度较高等特点,已成功用于生产.     

拟VGG16网络的航空传感器故障检测分类

参考计算机视觉等领域的研究与应用进展，提出了拟图智能化故障诊断概念；拟照VGG16图像分类网络，提出了一种航空传感器故障检测与分类方法。首先，基于仿真、实飞等手段建立了航空传感器故障飞行数据库；该数据库包含4型大型客机、通航飞机在5种飞行状态的飞行数据，并可有效模拟气动数据、惯性测量单元等传感器的故障。其次，提出将航空器气动数据、惯性测量单元等传感器的测量数据堆叠成灰度图像数据格式；该图像保留了传感器测量数据的时间、空间耦合特征，将传感器故障检测与分类转换成为图像上的异常区域检测与分类问题。再次，提出了一种数据增强方法，将堆叠形成的传感器测量数据图像的维度增强为VGG16图像分类网络输入维度，并基于预训练的VGG16图像分类网络，采用微调优化网络模型，最终得到了拟图智能化航空传感器故障检测与分类深度神经网络。在多个航空器数据集上的实验结果表明，网络的平均测试准确度可以达到97.6%。最后，参考计算机视觉领域的深度神经网络可解释性分析方法，基于类激活映射图（CAM）对本文发展的传感器故障检测与分类网络进行了分析，初步阐明了网络内部各层卷积核节点特征提取运算的机理，提升了该网络故障检测与分...     

引领趋势助力航空航天发展

航空航天行业属于高精密制造领域,企业对于质量和精度等方面要求尤其严格.大型航空零件的数控加工技术在国内航空制造企业已广泛应用,以五轴、高速加工和在机检测为代表的Delcam数字化先进制造解决方案在2012年取得了很好的市场反响.     

光学自由曲面加工机床在机测量系统精度建模与定量分析

为了提高光学自由曲面加工机床的整体加工能力,进行在机测量系统的特征测量功能开发。在给出在机测量系统结构构成及功能需求下,进行在机测量系统几何精度建模,进行几何静态误差辨识与补偿,进而规划在机测量系统基本功能工作流程。最后,通过进行多项测量实验,可得到标准平面及凹球面测量不确定度达到微米级,检测面型工件特征测量结果较为稳定。     

圆锥表面螺旋槽缠绕网格的数控加工方法

为探索圆锥表面螺旋槽缠绕网格结构的数控加工方法,从圆锥等螺距螺旋线参数方程入手,经过坐标转换,推导出螺旋槽的加工刀位点信息,最终实现在三轴联动机床上采用恒定刀轴角度对圆锥表面等螺距螺旋槽的数控加工。研究结果表明,此类加工方法加工出的螺旋槽侧壁和底部垂直度达到0. 02 mm,表面粗糙度达到1. 6μm,槽深6～6. 03 mm,与五轴加工相比均有显著提升,而且加工效率提高一倍,成本降低68%,在工程中可以推广应用。     

航空发动机铸造叶片工艺基准快速制备技术研究

高效数控加工是航空发动机叶片生产的发展趋势。针对目前铸造叶片数控加工中因基准不确定、难以实现高效加工的问题,提出了一种工艺基准快速制备技术。首先,通过在机测量或专用量具快速获取叶片型面数据。其次,设计含惩罚项的适应度函数,并采用改进的粒子群算法配准叶片型面数据及叶片理论模型。然后,以叶片叶身型面为基准在叶片榫头或辅助夹具上制备出工艺基准,保证后续数控加工中叶片装夹的准确性、快速性及可靠性。最后,经过实例验证,该技术可快速、高精度地实现铸造叶片基准的制备,满足了铸造叶片的高效生产需求。     

现代机床在机测量技术研究与发展趋势

介绍了现代机床在机测量系统的基本构成、功能和效能,以及普通数控加工、超精密加工和复杂曲面及特殊结构工件加工3类场合在机测量系统的特点.阐述了在机测量系统核心技术——测头技术,重点讨论了各类测头的工作原理、特性、控制系统要求,以及适用场合.最后,提出了在机测量系统未来发展方向.     

基于双目视觉的钣金件边缘检测技术研究与系统开发

针对钣金类零件边缘的快速精确检测需求,设计并开发了一套基于双目视觉的钣金件边缘检测原型系统(SMEIS)。手持式测量装置围绕表面贴有圆形标记点的被测钣金件边缘连续移动,同时测量装置中的线激光发射器向钣金件边缘投射激光条纹,双目相机实时获取同步图像并传输至计算机;系统软件通过并行处理模式实时对输入图像中的激光条纹中心点进行增量式三维重建,实现对钣金类零件边缘的高效检测。阐述了系统的工作流程和软、硬件结构,并对其中的硬件结构布局、激光条纹中心点实时提取以及三维测点实时拼接等关键技术作了详细讨论。对实际钣金零件边缘的现场检测试验结果表明,SMEIS系统的检测速度大于30fps,且获得的点云数据质量良好。对1mm厚度的平面侧壁检测试验表明,SMEIS系统的平均检测误差约为0.04mm,标准差约为0.03mm。     

钣金件数字化测量方案

钣金件的数字化整体测量方案,不但解决了大尺寸钣金零件、复合材料零部件的现场快速检测问题,同时在数控加工过程为工艺、制造部门及时反馈加工过程的数据信息,真正实现了数控加工过程的质量监控。     

中心承力筒数控加工工艺

通过制定合理的数控加工工艺方案,实现了中心承力筒的数控加工,有效保证了孔的加工精度和

表面质量,提高了零件的加工效率。通过在5 轴联动数控加工中心上实际加工,证明该数控加工工艺切实可

行。

     

航空发动机壳体2.5轴铣削加工刀具优选方法

为提高2.5轴零件数控加工过程中的加工效率和加工精度,合理选择刀具直径组合是非常必要的.然而,目前刀具的选择主要依靠工艺人员的实际生产经验或结合大量的试验确定,代价昂贵.为解决上述问题,文章提出一种基于2.5轴零件数控加工刀具直径优选方法.首先分析了2.5轴零件的结构特点,将图形区域按照加工精度要求转换为二值图像,并利用相关方法获取图像骨架;然后采用拓扑细化法获取图像的初始骨架,并结合动态骨架法进行初始骨架的修正,获得图像的准确骨架,继而得到沿骨架加工时刀具的直径分布.针对型腔类零件数控加工的算例分析表明,采用本文方法能够快速获取给定刀具数量下的最优刀具组合和相应的加工轨迹,提高了加工效率.