航天大型薄壁结构装配制造尺寸精度预测与控制方法

大型薄壁结构的弱刚性导致其在制造过程中变形是影响尺寸精度的主要因素,如何对加工和装配过程零组件的偏差场进行精确预测与控制是提升制造质量、改进工艺参数的关键。本文针对大型薄壁结构制造与装配过程偏差场特性进行研究,提出适用于航天大型薄壁产品装配过程偏差场预测与控制方法。以基本变形模式的线性组合构建大型薄壁结构空间偏差场,考虑大型薄壁结构装配过程内应力的协调变形,以零件与装配体之间基本变形模式的映射关系建立大型薄壁结构装配过程偏差场预测模型。基于零件基本变形模式对装配体偏差的贡献量化值进行薄壁结构装配过程偏差溯源,提出两步寻优方法求解零件特定基本变形模式的最优控制点集,以最优控制点集的偏差调整实现大型薄壁结构装配过程的偏差控制,为航天大型薄壁结构装配过程的尺寸精度预测与控制提供理论基础与技术指导。     

一种Q/V频段天线馈源组件差模耦合器加工工艺方法

Q/V频段天线馈源组件差模耦合器结构较复杂,呈现集成化、小型化、多端口特点,对加工及装配精度要求较高,受现有工艺设备精度限制问题,加工难度较大.为利用现有工艺设备实现该产品封闭结构、多级小间隙配合、四通道精密对接加工及装配,介绍了一种Q/V频段天线馈源组件差模耦合器加工工艺方法.该方法基于工艺尺寸链理论,通过创新优化工艺尺寸链设计、修配法装配、交互式工艺流程设计等措施相结合,适当降低加工难度,利用现有设备可达精度进行加工,达到设计要求.该方法为类似具有多级装配且精度要求较高的产品工艺设计及结构设计提供新的思路.     

铝合金厚壁筒形结构件焊接工艺研究

阐述了在某型号产品发射装置过渡段施工工艺的设计过程中,根据材料本身的力学性能、物理性能、化学性能特点,以及结构本身的刚度、稳定性等影响焊接及焊接变形的因素,设计装配、焊接、机械加工工艺及工艺装置,调整零件组焊前的加工尺寸和加工余量,最后按设计文件要求制造出合格的产品。     

计算机辅助设计公差分析探讨

探讨了将公差分析纳入到设计过程中,对设计过程中公差取值进行指导的可行性。采用Pro/E在计算机上进行产品预装配的过程中利用公差分析中的最坏情况分析法、统计分析法、敏感分析法、百分比贡献分析法,以及Pro/E软件中的CE/TOL(公差分析)模块对所设计的零件和零件装配的全过程进行公差分析与综合,确定零件的公差在装配过程中影响关键尺寸公差的约束及其敏感度,通过改变个别零件的关键尺寸的公差约束来降低制造成本,减少发生干涉和精度超标的概率,提高产品的精度。     

转子刷镀铜工艺技术分析

针对转子轴承配合面尺寸超差影响轴承装配问题,结合零件内腔注蜡、产品工序复杂、加工周期长等特点,拟采用刷镀工艺对轴承配合面尺寸进行修复。通过对刷镀工艺的可行性、可靠性及刷镀工艺参数等技术重点和难点分析,设计及优化了匹配该转子刷镀的工艺参数及工装。经过对转子轴承配合面室温刷镀,满足转子轴承配合面铜镀层厚度要求,修复后的转子轴承配合面尺寸不仅满足要求,同时转子在皮带转速试验中镀层状态表现良好,现已通过水试考核验证了工艺技术的可行性。     

弹用涡扇发动机模拟装配系统及其关键技术

为提高弹用涡扇发动机的装配质量,提出了计算机辅助模拟装配系统,建立了模拟装配的系统框架,给出了包含层次结构关系、零部件之间配合关系和尺寸链信息在内的涡扇发动机装配模型;提出了基于模拟退火的自动优化配套算法,并且结合尺寸链计算对涡扇发动机关键装配工序进行工艺优化和分析;最后介绍了涡扇发动机模拟装配系统的运行过程。     

铝合金薄壁框类零件变形控制工艺研究

铝合金薄壁框类零件一般尺寸大而截面积较小,加工余量大但刚度较低,在加工中容易出现变形。本文针对此类零件的变形控制进行工艺研究,分析了此类零件产生变形的主要原因,从加工工艺、零件装夹、加工参数、刀具选择等多方面提出改进措施,在一定程度上解决了变形问题,对此类零件的加工工艺、加工方法等方面都具有一定的借鉴作用。     

燃烧室内壁数字化加工技术研究

针对火箭发动机燃烧室内壁型槽复杂、加工效率低和质量不稳定的难题,利用加工中心数字仿真技术,对加工中心整体装配建模,进行数字化加工工艺过程整体仿真,研究五轴棒铣刀加工技术,革新了原有的螺旋槽片铣刀加工工艺方案,提出薄壁螺旋槽燃烧室内壁零件加工中心高效加工工艺技术方案,加工质量显著提高,加工效率提高近3倍,工艺改进后的零件经过装配热试车考核满足要求.     

钛合金薄壁曲面缝隙天线零件加工工艺研究

通过分析钛合金薄壁曲面缝隙天线零件加工中的关键技术难点,制定了详细的加工工艺方案,解决了零件加工中的变形控制和高精度尺寸保证难题,实现了零件的高效加工。     

卫星大部件二维转台装配工艺方法

为了满足某卫星大部件二维转台在地面重力状态装配后，保证其在轨解锁前精度一致性，提出了二维转台装配工艺优化方法。首先通过模拟载荷配重试验，探索转台星上接口重力下变化规律，保证结构板组合加工偏差，优化卫星层板组合加工工艺方法;其次分析二维转台机构变形，采用卸载装星工装，并对二维转台卸载装配前后关键变形进行精测对比。二维转台通过模拟试验和卸载装配后，保证了地面重力压紧状态和卸载状态下装配精度均在设计指标内，满足卫星二维转台装配要求。通过模拟试验确定结构加工公差余量，在进行卸载装配时，对卸载前后精度精测对比，是卫星大部件载荷装配工艺的正确方法。     

基于公理化设计的装配尺寸链生成方法

为了提高产品结构的稳健性,在结构设计初期引入公理化设计思想和功能分析方法,提出功能结构模型的概念。采用基于功能结构模型的装配尺寸链生成方法开发出相应的计算模块,快速得到产品的装配尺寸链信息,并分析产品结构的稳健性。通过分析得知,装配尺寸链数目和装配尺寸链组成环数目越少,结构设计的稳健性越好。     

中介机匣加工工艺

分析了中介机匣的结构特点和工艺难点,重点对薄壁焊接件的装配焊接、变形控制进行了论述。通过工艺试验摸索出一套适合结构复杂零件加工的工艺流程和工艺方法。该方法能够有效地解决薄壁件加工变形难题,生产出了合格产品。     

框接头的数控加工

分析了大尺寸、薄壁壳形框接头零件的结构和工艺特点，介绍了加工零件所采用的工艺流程、装夹方法和控制变形的措施。同时，还介绍了数控编程过程中所采用的ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化方法。     

提高花键加工精度的工艺研究

发动机中力及扭矩的传递全部通过渐开线花键副来实现,由于发动机工作转速高,因而要求渐开线花键副传动非常平稳。通过本工艺方法的探索,采用新的工艺加工方法,提高了涡轮泵叶轮、轴的花键加工精度,保证了涡轮泵装配性能的要求。     

高硬度薄壁筒形件数控车加工工艺

以典型零件加工为例,通过探讨高硬度薄壁零件在数控车床加工中存在的易变形、零件尺寸及表面粗糙度不易保证、断续切削时刀具易破损等技术问题,对加工难点进行分析,给出了工艺路线和加工方案,通过优化、完善夹具设计、加工程序和切削参数,使用新型刀具,并打破硬态切削的一些常规做法,从而有效解决高硬度薄壁类零件的车削加工难题。     

铸铝薄壁件数控加工变形控制

为了解决铸铝薄壁件在加工过程中切削力及初始进刀带来的影响,针对此类零件的加工工艺进行研究,从零件材料性能,工艺方法、进退刀方式、切削参数等方面进行深入分析与应用,采取减小切削量增大进给值的方法及圆插补和斜坡进刀方式控制切削变形,利用压顶交叉的方式控制装夹变形,提高了零件加工的可靠性,保证了零件精确尺寸。     

薄壁抛物面天线数控镜面加工技术研究

摸索了大直径薄壁抛物面零件数控加工工艺和镜面效果获得方法,通过设计工艺加强筋,设置半精加工和精加工切削参数,研究了不同切削状态对零件表面质量的影响。仿真和加工验证表明,按曲面曲率分层加工结合抛光的加工工艺能获得较高的表面质量和加工精度,满足抛物面天线的加工要求。     

薄壁长筒复杂车铣类零件的高效高精加工工艺研究

本文针对一种薄壁长筒复杂车铣类零件加工精度难以保证、加工效率低的特点,分析了该类零件加工中的难点及易出现的问题,设计了加工该零件的加工工艺及加工工装,并将该工艺及工装应用于实际加工。结果表明：使用该工艺及工装不仅能够保证零件的尺寸和形位公差,减小了零件的变形量,保证了零件的加工质量,而且极大地提高了生产效率。     

飞行器爆炸螺栓分离冲击环境散布分析

爆炸螺栓分离装置是一种应用广泛且相对成熟的点式火工分离装置，在航天器分离中应用广泛。爆炸螺栓通过腔内炸药爆炸的拉伸、剪切力学效应，使螺栓特定部位断裂实现解锁。爆炸分离过程会产生时间短、频率高、峰值高的冲击波，对航天器结构产生冲击。分离过程中，爆炸螺栓断裂位置尺寸、炸药药量和螺栓预紧力等因素的偏差都会影响爆炸分离产生的冲击响应。通过不同设计尺寸偏差下的有限元分析计算，研究了不同因素对航天器关键位置冲击响应谱的影响。结果表明爆炸螺栓断裂位置的端面尺寸和炸药药量的变化对冲击响应谱有着显著影响。     

水冷环外套的车削加工

在水冷环外套加工中，通过对零件材料、结构的工艺特点的分析。采用自制夹具及成形刀具，选择合理的加工方法、切削用量及冷却润滑剂，很好地解决了零件加工中的变形及尖点尺寸的控制，保证了产品质量。