高同轴度密零件的加工方法

高同轴度精密零件在精密加工中,用普通方法很难保证其同轴度精度要求。本文采用增加径向辅助定位面的方法,从而使被加工零件的轴向和径向定位误差得到误差补偿,较好地满足了同轴度要求。     

高同轴度精密车床

高同轴度精密车床是在精化过的精密车床的基础上,用空心液体静压主轴装夹零件,用分度精度<0.5″的端齿盘实现工件的掉头加工。通过对LY12和16Mn材料的零件加工,同轴度达1μm/100mm以内,是陀螺框架等高同轴度零件的理想加工设备。本文还介绍了机床的性能、结构、装配工艺及精度分析。     

精密端齿分度盘在同轴背孔零件加工中的应用

简要介绍了精密端齿分度盘的特点，并利用其特点开辟出端合转位同轴双面车削法，解决了同轴背孔零件高同轴度的加工难点，并研制了相应的加工设备，加工出较理想的试件和产品零件。     

液性塑料夹具的设计与改进

在机械加工过程中,我们经常会遇到内外圆有同轴度要求的回转体工件或槽与定位基准有对称度要求的开槽工件的加工。通常采用自动定心装置装夹加工来保证零件的定位精度。典型零件如图1所示。该零件材料为12Cr2Ni4A渗碳钢,工件要求孔φ95 mm,φ147 mm对外圆φ178 mm的同轴度不大于0.03mm。开始加工时,采用软爪自动定心装夹工件,出现同轴度数值不稳定的情况,主要是随机超差,超差量在0.01-0.03 mm范围内。为此,我们研制了一套液性塑料自动定心夹具,保证了零件的加工质量。     

高精度孔系框架类零件的精密加工

以具有较高同轴度和相交垂直度孔系的框架类零件为研究对象 ,抽象出有代表性的特征零件。分析了该类零件的精密加工工艺及其测量工作     

同轴背孔精加工工艺——双面车削法

三○三所在分析传统加工方法加工误差的基础上,研究了同轴双面车削法这一提高背孔零件同轴度的工艺措施。并研制了相应的加工设备:SMC-Ⅰ型和SMC-Ⅲ型双面车床。使原来传统加工方法所能达到的同轴度(5～10微米)提高到一个新的水平——可达到1微米。本文简要地介绍了有关情况。     

L型精密托架零件两端孔距加工误差的控制与补偿

设备精度、环境温度、零件材料内部应力、测量方法等影响L型精密托架孔距尺寸的加工精度,通过采取控制措施和误差补偿,有效控制了加工误差,使3个定位孔3×φ7.5H7的孔距尺寸合格率由原来的0提高到80%以上,实现了精密零件加工的突破,满足了型号科研生产的需要。     

测量径向跳动基准变换后的近似评定

图1所示的零件,按图纸要求,检查齿圈的径向跳动误差,本应以A—B公共轴线为基准进行。但目前对类似图1所示零件的检查还存在着两个难以解决的问题。一是基准体现困难,按图纸要求检测十分不便;二是形状误差难以测量。笔者认为,如把齿圈近似地看作理想圆柱,用打径跳的方法测出同轴度,就能较好地解决上述问题。下面首先将这一问题抽象成数学模型,然后分析其解决办法。     

基于激光自准直的发动机轴孔同轴度在线检测方法

涡扇发动机定子轴孔的同轴度会影响发动机整体质量和运转情况,故而定子轴孔同轴度的大小是影响发动机质量的一个重要指标,减小同轴度误差可以提高发动机的运行质量,因而对发动机同轴度精密检测的要求也越来越高。为了解决现有人工检测方法中存在的效率低、精度不高的问题,且为了克服定子装配后的待测孔位置较深导致现有通用检测仪器无法直接测量装配后同轴度的困难,在分析了国内外同轴度检测研究现状的基础上,将激光准直技术、轴孔定心测量技术相结合,设计基于激光自准直的检测方法和装置。所设计针对规定型号涡扇发动机定子轴孔的同轴度检测装置,系统变形量约4μm,定心误差小于4μm,并得出了具有普适性的发动机定子轴孔同轴度检测方法,有望实现发动机定子轴孔同轴度误差的在线检测,并有效缩短装配时长、优化总装工艺。     

一种新型高精度双面车床研制成功

303研究所近期研制出了一台加工高同轴度的专用车床,主轴采用液体静压轴承,主轴座下设有高精度端齿盘,利用单面车削的方式,加工两端孔或轴要求高同轴度的零件。它比其它机床加工出的同心度要高出一个数量级。通过对铝、铜零件的试切,同轴度可稳定地达到1μm之内;圆度小于0.5μm;表面粗糙度高于Ra0.16((?)10)μm。这台设备不仅加工精度达到了国内外先进水平,而且外观新颖、结构紧凑、操作方便。这台机床的研制成功同时为航空航天部仪表、电机壳体、框架等类高同轴度零件的加工,开发出新的途径。     

碳化硼材料动压气浮轴承零件精密加工

针对高精度、高硬度、高脆性碳化硼材料的动压气浮轴承零件精密加工存在加工合格率低和效率低的问题，进行了加工流程、精密磨削与精密研磨的技术改进。首先，采用电火花套切方法去除大部分加工余量、小余量精密磨削和精密研磨加工的工艺方法，提高了轴承零件加工效率。其次，通过设计制作专用高精度定位磨削夹具和金刚石砂轮修整装置，解决了轴承零件磨削加工形位精度不高和砂轮无法进行在位修整的问题。最后，通过研制圆柱面精密研磨机，解决由于原有研磨设备精度差造成的加工质量和效率低的问题。通过采取技术改进措施，实现了碳化硼轴承零件亚微米级形位精度的磨削加工，提高了轴承零件的加工精度、合格率和加工效率。     

一种天线指向机构的支架四孔同轴精密加工技术

天线指向机构是实现天线高精度指向和跟踪的重要零件,其功能是为天线本体提供固定支撑、旋转精确指向、快速跟踪定位等。天线指向机构支架采用硬铝合金材料,整体外形尺寸为210mm×112mm×125mm,结构为薄壁支架零件,装配后四孔形位公差要求极高。在实际加工中采用三轴机床,通过局部余量控制技术来调节零件的变形,合理选择刀具及创新装卡方法和铣削方法实现薄壁支架零件高精度四孔同轴和高平面度的组合件高质量、高效率、低成本的数控加工。     

计量力对精密细长杆类零件圆柱度计量结果的影响

在现场生产中,精密细长杆类零件的配合外圆会有0.001mm圆柱度的要求,现场采用圆柱度仪进行计量,合格率较低。本文通过对该类零件计量方式的研究,找出了影响精密细长杆类零件计量结果的原因,为类似零件的计量提供了经验。     

基于遗传算法的转台结构有限元优化设计

高精度飞行三轴转台作为一种半实物仿真模型,影响其精度的因素主要包括各种非线性环节和台体本身的机械特性。非线性环节包括摩擦模型的不确定性,各种干扰力矩和三轴之间的惯量耦合等,而机械特性主要包括台体的机械加工精度、三轴之间的安装垂直精度以及台体的刚度特性。本文主要考虑提高台体的刚度特性来对台体进行结构优化,并采用智能优化方法—遗传算法求解出台体结构的最佳截面尺寸。     

某钛合金高精度薄壁零件加工方法研究

本文通过分析某钛合金高精度薄壁零件在生产过程中加工难点以及存在的问题基础上,提出了采用防振刀杆加工内孔,再以轴向定位夹紧加工外形的加工方法,该方法经过实践证明,解决了该零件尺寸因变形超差的问题,有效保证了零件的加工精度,完全满足生产实际需要,质量稳定可靠。     

动压马达半球零件表面微观工艺特征对 产品设计原理的影响研究

零件加工过程的工艺因素都会给零件表面及表层带来(留下)特有的微观特征,这种微观特征与产品设计原理和零件性能特性要求的匹配性对高精度惯性产品的固有性能会产生至关重要的作用.首次在惯性仪表制造体系中引入了零件表面微观工艺特征性概念,以解决仪表精度提高和合格率问题.采用微观工艺特征分析方法思路,从产品设计技术特征(原理特征和性能特征)角度,从更微观、更微小的细节去识别、分析加工合格的零件存在的某些特征状态.初步分析了动压马达半球零件加工表面存在的两类微观特征可能导致惯性仪表生产合格率低、参数稳定性差的影响机理和特征形成的制造因素,提出了改变和完善产品制造工艺设计的思路.     

激光工程化净成形同轴送粉的研究

激光工程化净成形技术是近年来在传统快速成形技术基础上引入激光熔覆技术而创造的一种新的快速成形技术。与选择性激光烧结工艺不同，激光工程化净成形工艺不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属功能零件。介绍激光工程化净成形工艺系统的组成，着重介绍同轴送粉器的组成和工作原理，试验分析粉末流量与步进电机转速之间的关系。     

高精度电火花成形加工设备的研制

从电火花成形机床、高精度自动电极交换装置、脉冲电源系统、数控系统等几方面论述了提高电火花成形加工精度的关键因素,并通过引进、消化吸收、再创新的方式成功研究了高精度多轴数控电火花成形加工设备,并用典型加工实验验证了该设备达到的技术水平和丰富的功能,为高精度复杂模具和零件的电火花加工提供良好的加工设备。     

共轴刚性旋翼悬停状态地面效应气动特性

为了研究地面效应下共轴刚性旋翼的气动特性，建立了一套基于非定常雷诺平均Navier-Stokes方程的气动干扰数值方法，采用运动嵌套网格模拟双旋翼的反转运动。地面采用无滑移边界条件，并对旋翼和地面附近的网格进行加密，以更好地捕捉旋翼的流场细节和尾迹特征。计算结果与Lynx尾桨试验结果进行对比，验证了所建立方法的有效性。对地面效应下共轴刚性旋翼的气动性能和流场进行分析，结果发现：相对于单独的上下旋翼而言，共轴旋翼地面效应下的拉力增益更大，这是由于上下旋翼桨叶表面的压强干扰受地面高压的影响而减弱；地面的干扰主要影响双旋翼尾迹的径向位置，对其轴向位置影响不大，上下旋翼尾迹在地面附近相互融合、分裂，形成复杂的桨尖涡尾迹；双旋翼在地效下的尾迹径向扩张半径比单旋翼大，这是由于双旋翼的径向射流速度更大；随着旋翼距地面高度的增加，双旋翼间的气动干扰强度逐渐恢复，因此下旋翼拉力增益的下降速度比上旋翼更大；共轴旋翼桨尖涡相对卷起高度和扩张半径均随离地高度增加而减小。     

复杂薄壁构件自适应加工工艺几何模型重构

随着制造理念和制造水平的不断提高,大量复合制造工艺背景下的近净成形叶片被应用到现役或在研的航空发动机中。该类叶片是典型的复杂薄壁结构零件,无精确定位基准,且成形一致性差。采用传统叶身定位,加工后的前/后缘、榫齿形状和位置精度均难以保证,从而导致产品一致性差,易超差与合格率低。针对以上问题,提出一种面向自适应加工的复杂薄壁结构零件工艺几何模型重构方法。首先,建立复杂曲面的采样点分布模型,快速获取叶片精确成型区域的位置和形状;其次,提出基于特征曲线相似变形的模型重构算法,精确重构前/后缘非精确成型区域的工艺几何模型;最后,通过精锻叶片自适应加工试验进行验证。试验结果表明：该方法可有效满足以精锻叶片为代表的复杂薄壁构件自适应加工要求。