高同轴度精密零件的加工方法

轴类、壳体类精密零件两端内孔（或孔与轴）之间，同轴度要求高，不能在一次装夹中加工完成，达不到精度要求。调头分两次装夹加工，存在装夹定位误差，保证不了精度要求。用增加径向辅助定位面，使轴向和径向定位误差得到补偿，较好地达到了同轴度要求。     

高精度齿轮箱盖制造工艺

论述氢氧涡轮泵高精度齿轮箱上、下盖在研制过程中的主要加工技术关键和采取的主要工艺措施。由于齿轮箱上、下盖工作环境恶劣，设计结构复杂，尺寸精度和形位公差要求高，在二级精度的常规设备上加工困难很大。经合理安排工艺过程，采用了冷锻和工序间时效工艺，选择可靠的装夹表面，充分利用了工艺基准与设计基准一致和一次定位装夹加工基本工艺原则，并克服了车削时的动态误差，达到了设计图样和技术条件的高精度要求。     

锥面元素在高效精密加工中的应用

对锥面元素在某高精度零件(同轴度要求)加工工装中的应用进行了研究。介绍了锥面元素的特点,设计有锥面元素的夹具体,制定了加工工艺路径,实现了高效率和高质量的批产加工。     

太赫兹喇叭芯模车削工艺研究

太赫兹频段以其高分辨率和轻小型化等特点,在电子、信息、国防和航天领域拥有巨大的应用前景.以448 GHz太赫兹喇叭的芯模为研究对象,针对此类微细窄槽结构,进行加工工艺研究.通过装夹方式对受力的影响分析,优化加工过程中的装夹方式,减少径向切削力对同轴度和尺寸精度的影响;针对细微窄槽的加工,设计成型刀具,减少机床重复定位误差对窄槽精度影响;建立切削过程仿真模型优化切削参数,降低切削力,;优化走刀路径,加强切削系统的刚性,以减小变形.通过试切对工艺方案进行验证,完成了在直径?0.65～?3.52 mm的锥形结构上均布宽0.1±0.005 mm,单边深度0.33 mm,间隔0.2 mm,即中间隔片厚度0.1 mm的窄槽加工.从而解决此类高精度微细结构加工难题,为更高频段太赫兹喇叭加工提供工艺经验.     

内螺旋键的数控加工

利用数控机床加工内圆柱内的螺旋键，为了达到图纸要求的高精度、选择适宜的装夹方式和工艺措施，同时对刀具加工轨迹和加工参数进行了精确计算，并针对本机床调整了一些切削参数，从而能够加工出正确的螺旋键面。     

薄壁密封柔轮的加工工艺

介绍了向密封器中传递运动和动力的传动形式。这种传动结构形式是利用密封谐波传动的特性向有严格密封要求的容器中传递的。其关键件密封柔轮壁厚只有零点几毫米，且外圆柱面具有数百个小模数轮齿的薄壁零件，加工难度大。通过改变谐波齿轮传动参数与结构尺寸，满足了向密封容器传递运动与动力；采用膨胀芯轴与平头尾顶尖配合使用的方法，减少了装夹变形与切削加工难度，保证了密封柔轮的质量。     

提高铣镗调头镗孔同轴度的对策

在铣镗床上调头镗孔时,两孔的同轴度经常达不到高精度要求。经对调头镗孔时影响加工孔同轴度的因素进行分析并采取了精心调整机床主轴与工作台面的相对位置精度;严格限止被加工孔在工作台上的装夹位置及工件调头时昕产生的定位角,倾斜角误差,避免孔加工过程中的引偏的对策。在上述措施的指导下,加工的钛合金孔,在100mm长度上,同轴度达5μm。     

发动机某型号节流圈的切削加工

某型号节流圈,其结构特点是壁薄,壁厚仅2.5mm,轴向尺寸小,精度高,刚性差;加工难点为装夹时容易变形,尺寸精度难以保证。通过设计、制作专用夹具,优化加工参数,解决了这一加工难题。这样既保证了产品质量,降低了加工难度又显著提高了生产效率。     

钛合金相机结构零件的精密加工

以两个典型零件机加工工艺为例,介绍了钛合金相机结构件的结构、加工特点和主要表面加工措施。通过采用合理的装夹、加工方法,选择合理的切削工艺参数和刀具参数,安排合适的热处理,解决了高精度薄壁结构件的加工难题。     

高精度复杂型铝合金舱体的精密加工

介绍了地空导弹某型号高精度复杂型铝合金舱体在弹上的功能及其在加工中的关键问题以及所采取的技术措施与实际达到的加工水平。列举了几种行之有效的技术措施,如机械加工方法的制订、压铸模具的改进、空间十字交叉孔系加工方案的确定、保证平面与孔空间距离尺寸精度的措施、提高舱体外形的几何精度的方法以及确保钢丝螺套精度的措施等,为地空武器系统高精度复杂型舱体提供了一种可行的加工方法。     

气动装夹在试验工装中的利用

叙述了把气动装夹应用于试验工装,组成自动、半自动的工装夹具,从而给试验工作带来定位准确、快速装夹、维护方便等诸多优点。文中列举分析了一些利用气动装夹的试验范例,通过对原有夹具及改进后夹具的图解对比分析,进一步阐述气动装夹的利用价值及其广阔的应用空间。     

等离子体接触器对空间站充放电的影响

针对采用100V高压电池阵的空间站结构体带电现象,提出采用等离子体接触器进行主动电位控制方案,根据此方案建立包含接触器的空间站充放电等效电路模型,研究等离子体接触器对空间站充放电过程的影响及空间站结构因素对接触器钳位效果的影响,从而了解等离子体接触器与空间站悬浮电位的耦合特性。结果表明,无论空间站处于“快速充电”还是“正常充电”情况,等离子体接触器均能有效将空间站悬浮电位钳制在合理范围内。空间站结构因素中,电池阵暴露导体面积对接触器钳位过程影响较大,结构体暴露导体面积和结构体等效电容的影响可忽略。     

压紧杆式太阳翼自动化加载设备设计与验证

基于对国内外太阳翼压紧释放机构预紧实施的现状及存在问题的研究,开展设备小型化、轻量化、可视化设计,研制了一种电机驱动拉伸压紧杆的力反馈型自动化加载设备。该设备采用特制的夹紧接口,并利用凸轮原理解决了狭小空间内压紧杆的的夹紧难题;采用拉力传感器和力反馈系统等将太阳翼压紧杆预紧力施加精度控制在5%以内,有效地解决了预紧力加载的精度问题和自动预紧问题。为验证设备性能,开展了预紧力误差分析,设计了一套采用电阻应变片实时测量预紧力的方案,得出设备工作时预紧力的变化情况。试验结果表明,自动化加载设备不受人员技能水平的影响,绝对精度最大值为3.11%,单次加载时间小于1 min。     

星用压力容器封头数控加工误差控制研究

针对星用压力容器封头数控加工的误差,对封头加工流程中的各环节进行研究。通过增加去应力工序完善工艺流程,内控加严封头内球面及胎具的装配精度,优化加工刀具及切削用量,补偿数控加工过程中的刀尖圆弧磨损等措施,减小了加工过程中的误差,加工的产品满足了要求。     

挠性杆的镗加工技术

针对挠性杆的结构特点和加工难点,提出了有效的工艺措施,从装夹定位、刀具材料与几何参数选择、刃磨方法、切削用量的选择,以及挠性杆内应力的分析等方面详细地阐述了加工过程中的关键技术,解决了挠性杆镗削加工的技术难题。     

磁悬浮飞轮优化设计与实验

针对在轨磁悬浮飞轮转子系统,考虑发射主动段振动工况,提出一种基于灵敏度分析的多学科优化设计方法。通过比较分析内、外锁紧方案对锁紧状态飞轮转子系统共振频率的影响,得到了较优的抱式外锁紧方案。在此基础上,对飞轮转子进行灵敏度分析,并选择高灵敏度结构参数作为优化设计变量。考虑其结构强度、转动惯量、控制性能、自由状态和锁紧状态一阶共振频率,以飞轮转子质量最小为优化目标,利用序列二次规划法对其进行多学科优化设计。优化结果表明,在满足发射振动工况下,飞轮转子极转动惯量与质量的数值比达到最大为0.0070,比初始值0.0064提高了9.4%。该优化方法提高了飞轮转子设计的可靠性和效率,其首次在轨实验成功对我国磁悬浮飞轮空间应用具有重要意义。     

承压管道壁厚自动化检测系统研制

研制一套自动化超声检测系统,对1~2 mm壁厚承压管道的均匀性进行检测,获得承压管道全壁厚信息,为航天系统中的承压管道可靠性和安全性设计提供依据。超声检测系统采用六点矩阵控制方法,获取承压管道周向的全壁厚信息。文中研制的系统包括超声硬件系统;机械执行系统,实现超声换能器的夹持与运动;超声软件系统,搭建数据算法,对检测信号进行分析处理。试验结果表明该自动化超声检测系统对承压管道全壁厚信息的检测精度不低于0.02 mm。该超声检测系统对其它无损检测研究和系统开发具有很好的参考价值。     

电磁阀滑动副的设计参数灵敏度分析与可靠性研究

分析了电磁阀的组成和功能,给出了电磁阀的4个典型任务剖面,并由此分析对阀门可靠性产生重要影响的功能结构。用设计参数灵敏度分析法研究了导致阀芯-壳体滑动副卡死的直接原因,认为问题的核心在于多余物导致摩擦力大幅度增加。因此消除滑动副的疲劳磨损和粘着磨损是提高可靠性的关键。用质量功能配置方法找出了与滑动副相关的零件和结构,在灵敏度分析的基础上建立了结构要素的设计思路和原则,研究了螺管式电磁阀的滑动副结构对空间推进系统的适用性,并给出了滑动副结构要素的加工方法和对应的工序质量控制点。     

采用视觉伺服的月球样品容器夹持控制方法

嫦娥五号探测器月面采样封装任务需利用采样机械臂及其末端执行机构夹持样品容器,为克服非结构化月面环境对机械臂控制造成的不可知影响,确保精确夹持样品容器,提出并设计了一种视觉伺服样品容器夹持的控制方法和系统。系统通过固定安装相机和"眼在手"相机协同获取机械臂末端执行机构以及样品容器特征,采用扩展卡尔曼滤波算法对机械臂末端执行机构位姿的控制参数进行估计,消除控制位姿的轨迹抖动,实现了对样品容器的精确夹持。最后,通过分析在轨月球样品容器被夹持过程的数据和图像,验证了该视觉伺服控制方法和系统设计正确有效。     

基于变形力数据的结构件残余应力场重构方法

残余应力是引起零件加工变形和失效的重要因素,残余应力场的重构有助于消除和控制零件在设计、制造、评价和使用过程中的残余应力。针对已有方法难以准确重构残余应力场的问题,提出了一种通过零件加工过程中的变形力数据实现零件残余应力场重构的方法。该方法首先提取了由于材料去除引起的应力重新分布带来的装夹力变化数据,即变形力。残余应力到变形力之间通过协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES算法)反复迭代求解出映射关系,从而构建出零件的残余应力场,最后在仿真环境下对该方法进行了验证。验证结果表明:该方法能较好地预测残余应力场,重构出的零件的初始残余应力场与原始施加的应力场平均误差值约0.38 MPa,为零件残余应力场的重构提供了一种新思路。