多自由度空间结构在高温钎焊环境下的热变形控制技术研究

以某航天动力系统用高压涡轮导向器的制造为例,针对其制造过程中存在的瓶颈短线问题,从零件材料特性、结构特点以及技术要求等多个方面,对问题产生的原因进行深入分析。从热态间隙控制方面出发,对多自由度空间结构在高温钎焊环境下的热变形控制技术进行了深入研究,并结合动力系统的生产制造对研究成果进行了实际应用和验证。并得出以下结论:通过工装压紧方式来控制热变形,压力部位越靠近焊接部位,效果越好;在钎焊过程中,在升温阶段完成后,两个零件因为钎料的渗透变成一体,在降温阶段,以同一个中心回缩,此时的钎焊缝间隙大部分已经被钎料填满,故间隙无法再发生变化;冷态间隙满足工艺指标要求的前提下,高温环境下的热膨胀变形会导致间隙变大;钎料在997℃左右开始熔化;且不能通过热处理制度控制流动速度及间隙变化,小范围的温度变化影响很小。总结出了一套适用于多自由度空间结构的热变形控制方法。     

三元整体叶轮的曲面造型及其计算机辅助制造技术

针对一种三元整体叶轮,采用B样条方法对叶片中性面上顶部和根部的两组数据点进行了插值曲线的反算,进而构造出直纹面形式的叶片中性面和叶片曲面;研究了在五坐标机床上采用球头棒铣刀侧铣加工叶轮时的刀位计算方法,给出了在UG环境下的叶轮曲面建模方法及其数控加工仿真步骤。     

三元整体叶轮的几何造型与数控加工刀具路径规划

采用三次B样条曲线对叶轮中性面上盖盘和轴盘的两组数据点进行插值，得到盖盘曲线和轴盘曲线，进而得到直纹面形式的叶轮中性面；按照叶片的厚度做盖盘曲线和轴盘曲线的变距偏置曲线，得到叶片曲面的直纹化表达式；在此基础上，讨论了三元叶轮加工的刀具路径规划方法，给出了确定球头刀刀心位置和计算残留误差的两种迭代算法，最后给出了加工实例。