辊筒模具超精密加工机床液体静压导轨热变形分析

为了提高辊筒模具光学微结构的加工精度,本文对辊筒模具超精密加工机床的直线导轨系统进行了热变形分析。首先,根据液体静压导轨的结构特点提出了有限元分析中的油膜等效替代方法,建立了有限元分析模型。其次,应用有限元软件对机床直线导轨系统进行了热-结构耦合分析,得到了其直线导轨系统热变形误差,并给出了改善辊筒模具加工机床光学微结构加工精度的方法。最后,通过微结构刨削加工实验对有限元分析结果进行了验证。     

热等静压工艺制备的Ti-6Al-4V薄壁筒的切削加工

为了能够提高钛合金薄壁筒的加工效率,利用热等静压工艺制备了两个具有不同结构的Ti-6Al-4V薄壁筒,研究了夹具、填充泥浆和筒结构对Ti-6Al-4V薄壁筒的外圆表面粗糙度和精度的影响。结果显示,Ti-6Al-4V热等静压薄壁筒经过切削加工能够达到精度要求,填充泥浆降低了弹性回弹,提高了薄壁筒外圆精度;筒结构的内圆环和粗大端能够提高刚度,有效降低了外圆表面粗糙度值;夹具尺寸误差对圆度和同轴度影响较大,较大的尺寸误差显著降低了筒的外圆精度。     

压气机叶片辊轧模具型腔快速建模技术

为适应压气机辊轧叶片模具型腔的敏捷化设计需求,提出一种型腔模型建模方法。依据叶片气动外形及建模效率的双重要求,以叶片中弧面曲率变化规律作为评判基准,规划工艺模型截面线族的位置与数量;基于此,建立截面线族映射法则以完成工艺模型叶形截面线族至辊轧模具扇面的重新空间分布,由所得型腔模型截面线族重构型腔型面;通过与回转体的布尔运算获得辊轧叶片模具型腔;以通用CAD软件为平台,开发了压气机叶片辊轧模具型腔自动化建模系统,实现了模具型腔的快速建模,使压气机辊轧叶片模具建模效率得到显著提高。     

提高圆度仪测量精度的新技术

误差分离技术是提高圆度仪检测精度的一种新技术。本文通过对该技术的进一步研究,提出了另一种单测头多步法误差分离技术;建立了评定工件圆度的无约束最优化数学模型。     

基于光学扫描的叶片截面测量技术研究

航空发动机叶片型面数据的快速精确获取是提高叶片加工质量、保证整机工作性能和使用寿命的关键环节。为实现叶片等空间复杂曲面零件的几何形状和尺寸信息的高精、高效测量,基于非接触式的光学扫描测量系统,开展了其在叶片截面参数检测中的应用研究。该光学扫描测量系统以传统的三坐标测量机为系统平台,配备基于环形激光三角法测量原理的新型激光扫描测头,结合专用的叶片测量软件,实现叶身指定截面的几何参数测量与评价,因而可以作为一个技术领先的用于快速精确测量叶片和质量控制的解决方案。为验证该光学扫描测量系统在叶片型面扫描测量中的应用效果,以一个大扭曲风扇叶片作为被测对象,对其5个截面进行扫描测量,通过模型匹配获得了该叶片的每个截面上的轮廓度误差、形心位置度误差和弦线转角误差等,充分体现出了该测量系统的有效性和实用性。     

压气机叶片辊轧模具型腔前滑补偿方法

辊轧模腔是叶片无余量辊轧成形的关键,然而压气机叶片辊轧成形过程中存在前滑现象,造成叶片沿辊轧方向精度偏差,需要在模具型腔设计过程中补偿前滑量,以实现叶片沿积叠高度的精确成形。针对叶片辊轧前滑现象,本文提出并研究了基于辊轧前滑补偿的压气机叶片辊轧模具型腔优化设计方法。首先,在分析前滑成因及叶片截面前滑表征模型的基础上,研究了前滑补偿机理并建立了前滑补偿模型,即型腔中心角与叶片积叠高度的对应关系。在此基础上,通过提取表征叶片的工艺模型截面线族,顺次计算截面前滑值并基于前滑补偿模型对辊轧模具型腔中心角进行修正。然后,基于修正后的型腔中心角,建立叶片工艺模型截面线族到型腔截面线族的空间扇态映射法则并进行截面线映射变换,进而基于型腔截面线重构了基于前滑补偿的叶片辊轧模具型腔。最后,通过高置信度数值计算方法比较了前滑补偿模腔和直接空间几何映射模腔辊轧成形叶片的积叠高度。结果表明,优化后的模具型腔能够有效提高叶片积叠轴方向上的成形精度。     

高精度圆度仪误差分离装置研制及测量不确定度分析

介绍了一种由程控型多齿分度台和高精度圆度仪组合而成的全自动误差分离装置，该装置能够使圆度仪主轴回转误差从被测工件测量结果中可靠分离，从而极大地提高了圆度测量不确定度，本文对该装置测量不确定度进行了分析。     

刻度环圆度误差分析

刻度环是仪表中的分度零件,其筒壁表面分布着刻度线、读数、方向识别标记,在设计时要求它们凹下零件表面0.3mm,且任意两个分度间的角度偏差不大于15′,数字与刻度线必须对称。有一刻度环外径110mm,壁厚仅1mm,属薄壁零件。该零件没有法兰边,强度低,易变形,特别是圆度误差,始终不够理想。经研究分析,我们认为刻度环圆度误差产生的原因有以下几个方面。 1.材料对圆度误差的影响 刻度环筒状毛坯是用厚1mm的铝质(L6-M)板落料、拉深制成的。板料的纤维方向明显地反映到筒壁表面上,使毛坯筒壁因材料的纤维方向不统一而存在着大小不同的材料应力。这些应力虽然可以采用时效等工艺方法消除。但残余应力是不可避免的。另外在加工刻度线、读数、标记符号的工序中,不同方向的材料纤维还会发生复杂变化,使零件的直径误差增加。     

基于经线划分的非圆截面环形刀具刀位优化算法

目前环形刀具的刀位算法均未考虑圆刀片安装时存在的俯仰角和偏转角,因而在理论上存在较大的编程误差。针对实际使用刀具为非圆截面环形刀具的情况,通过对环形刀具的截面曲线进行分析,提出了一种基于经线划分的非圆截面环形刀具刀位优化算法。首先利用经线法求解出刀具表面和工件曲面之间的误差分布,然后根据此误差分布来调整刀具位置和姿态,使刀具表面与设计曲面在不发生干涉的情况下实现密切接触,从而得到刀具在指定定位点处的最优刀位。仿真结果表明,传统的五坐标刀位算法会产生较大的加工误差,而本文提出的算法消除了圆刀片安装时存在的俯仰角和偏转角所引起的加工误差,可有效提高复杂曲面的加工精度并获得满足给定编程公差的优化刀位。     

高精度深孔一次镗滚加工成型

液压作动筒是我所试验研究工作中必不可少的加载设备。简体内孔的长径比(K=L/d)多在10以上。加工后要求孔径达四级精度,孔的不圆度和锥度允差为孔径尺寸公差之半,表面光洁度为▽9。因此,作动筒内孔成型属于难度大的精密深孔加工,是整个作动筒加工成败的关键。此外,由于在试验中采用了“多点自动协调”加载技术,这需要减少阻尼,避免系统振动,提高系统精度,液压作动筒的摩擦力F需小于1％。这就要求筒体具有更高的精度,更小的     

车床加工中圆度误差在线检测技术

介绍了车床加工过程中工件圆度误差的在线检测方法,该方法采用了动态测量和误差分离技术,通过实验证明,该方法提高了测量准确度。     

微机型四坐标万能工具显微镜测量系统

本成果是在普通万能工具显微镜的导轨上加装轴向光栅传感器，光学分度台上加装圆感应同步器，中央显微镜处安装电感测头（或多向触发式测头），通过接口电路与微机联接所形成的一套微机辅助座标测量系统。在使用时，被测零件的座标值由采样开关控制送入计算机，通过相应误差软件处理，便可迅速得到被测零件的几何形状误差。     

鼠笼式弹性支承的柔度计算及影响因素分析

鼠笼式弹性支承常用于现代航空发动机调整临界转速以实现振动抑制。针对理论公式在工程应用中预测柔度较小的 鼠笼式弹性支承的柔度时存在一定误差的问题，基于有限元法进行了鼠笼式弹性支承柔度数值计算。讨论了弹支数值仿真计算 边界条件的合理性，分析了笼条根部倒圆、非笼条鼓筒及工艺简化导致笼条截面形状改变等因素对鼠笼式弹性支承柔度的影响； 将非笼条局部增大刚度模型的仿真计算结果与理论公式计算结果进行了对比，以验证有限元数值计算的可靠性。结果表明：由 非笼条局部增大刚度模型得到的数值仿真计算结果与理论公式得到的理论解吻合很好；理论公式未考虑的非笼条鼓筒部分、笼 条根部倒圆等因素对柔度预测有一定的影响。采用有限元数值仿真方法进行弹支结构的柔度设计，可以克服理论解析方法无法 考虑倒角等结构细节特征影响的局限性，从而获得更逼近真实条件的鼠笼式弹性支撑结构设计方案。     

基于环面刀具的叶片过渡区域宽行加工技术

基于“最短距离线对”(SDCP)刀位误差分布计算原理,提出了一种利用圆环面刀具来进行叶片过渡区域的宽行加工的刀位优化数学模型.以圆环面刀具的环心圆前沿上的各点到被加工曲面等距面的误差在控制范围内,后沿上的各点到被加工曲面等距面的误差大于零,以及环心圆上的各点到相邻曲面等距面的误差大于零作为刀位计算的约束条件,以行宽作为...     

风洞流场校测与试验数据不确定度

风洞试验数据的不确定度水平反映了风洞试验结果的精确性和可靠性，在所有影响试验数据精确性的因素中，流场校测误差是一个重要而容易被忽略的因素。本文通过分析表明，超音速速度场校准误差和跨音速参考马赫数误差是影响常规测压与测力试验数据不确定度的主要因素，所以合理的进行跨、超音速流场校测，提高流场校测精准度对于提高试验数据质量具有重要意义。     

马鞍式外径测具简介

马鞍式外径测具,在英国广泛应用于各类大小机械加工工厂,作为检验产品质量的通用测量工具。适用于长轴直径尺寸精度较高,有几何形状误差要求(如圆度、圆柱度等),需要在机床上进行测量的零件。马鞍式外径测具     

圆度误差的一种微机图像测量法

将圆度误差测量的影像法与最小二乘圆法相结合，利用多媒体图像处理技术，设计了一种圆度误差的微机自动测量系统，实现了非接触、远距离快速测量，提高了测量精确度，为某些特殊工件的测量提供了一套实用的测量方法。     

航空发动机叶片型面加工误差可视化方法研究

叶片型面加工质量的科学检测是保证航空发动机叶片高气动性能的关键技术之一,针对目前叶片型面检测结果可视化程度低,且常规的数模比对方法难以对复杂扭曲叶片型面加工质量进行准确分析的现状,本文基于叶身型面的定义提出了具有节点层特征的自适应三角网格模型以及叶片型面主要加工误差的可视化分析方法,并以叶片型面为检测对象进行了验证分析。结果表明:该方法及其对应的软件系统能够对叶片截面型线轮廓度误差、扭曲变形误差、掠变形误差、弯变形误差以及截面型线轮廓超差量进行直观、准确的可视化分析,减少了原有截面特征检测报告中近30%的文字数据,提高了检测结果的可视化程度,能够有效地协助检测人员完成叶片型面加工质量的分析和评定工作。     

小孔检测方法的研究

研究了一种检测小孔的机械式测头,将细测杆视为弹性体,将膜片做为三维敏感元件,通过弹性位移传递原理自动补偿了测杆的受力变形误差。安装在测量机上可以检测Φ０３ｍｍ以上小孔任意截面的尺寸和形状误差,精度优于１μｍ。     

球形轴尖球头圆度的非接触精密测量

介绍了以球形轴尖的微小球形圆度的测量试验情况,通过对球形轴尖加工方法和圆度测量结果的分析,确定球形轴尖球头圆度采用万能工具显微镜的非接触测量方法,并经过加工专用球形轴尖试样采用两种检测方法的对比试验,验证球形轴尖球头圆度测量方法的可行性.