蒙皮卡板式铣切工装技术研究

蒙皮是飞机零件中最重要的零件之一,蒙皮零件的外形精度和表面质量对飞机装配和疲劳寿命等起到关键作用。现阶段存在蒙皮零件手工切割外形精度不高、表面质量差、工作周期长等现象,以及蒙皮专用实体铣切工装制造成本高、存放空间紧张等问题。通过研究一种全新的工装结构形式作为铣切辅助工具,即卡板式铣切工装,结合五座标数控铣切设备切割蒙皮外形和内孔,解决了手工切割蒙皮造成的精度和表面质量差的问题,同时节约了铣切工装的制造成本和工装的存放空间,为蒙皮铣切提供了一种新的加工模式。     

四轴坐标测量中转轴位置参数标定和数据整合

为解决旋转工作台在装配过程中产生的安装误差,旋转轴与坐标测量机Z轴不平行,因而造成整体检测精度不够这一难题,提出了旋转轴空间位置参数标定的新方法:设计专用标定工装,通过找正和测量标定工装的基准面和基准孔特征要素,得到旋转轴所在空间直线方程,从而实现旋转轴空间位置参数的标定。实验结果表明该方法简单、高效,基于该工装的旋转轴空间参数标定方法与数据整合算法适合航空发动机叶片高精度的检测。     

垂直度误差对复合材料单钉连接性能的影响

为揭示连接孔垂直度误差对航空复合材料连接性能的影响规律,对准各向同性碳纤维环氧树脂复合材料板进行了单钉单剪试验研究。以极限承载强度、弦刚度、2%偏移承载强度为指标研究连接孔的倾斜角度、倾斜方向以及螺栓扭矩对接头承载性能的影响规律。试验结果表明:当连接孔倾斜角度从0°增加到4°时,接头弦刚度增大10%~40%,极限承载强度下降9%~12%;连接孔倾斜方向对极限承载强度影响甚微,却可使接头弦刚度产生20%~30%的变化;增加螺栓扭矩可以有效提高极限承载强度,但对接头刚度无明显影响;连接孔倾斜角度越大,则螺栓扭矩的增大对2%偏移承载强度的强化效果越不明显。     

基于末端定位的制孔系统工件坐标系标定研究

自动制孔设备进行自动制孔之前,需要对待加工零部件与设备坐标系进行标定。传统的标定方法以工装为中心,应用激光跟踪仪统一对设备、工装和工件进行测量,过程繁琐、生产准备时间长。针对这一问题提出了一种利用自动制孔末端的孔定位功能和设备坐标系下可知的刀尖点坐标的标定方法,并对该方法的关键技术进行了详细研究。     

旋转状态下气膜冷却特性的数值研究

 通过对带有气膜孔倾斜角度为30°,60°和90°圆柱形交错孔排的涡轮叶片模型进行数值模拟,得到了不同平均吹风比、雷诺数和旋转数情况下前缘面侧与后缘面侧的气膜冷却流动与换热特性及各气膜孔流量系数的分配规律。结果表明,冷气受到离心力与哥氏力的共同作用在前缘面侧向高半径处发生偏转,导致壁面冷却效率降低;雷诺数的增大会降低壁面上的气膜冷却效率,高吹风比则不利于紧贴气膜孔下游区域的冷却;各气膜孔的流量系数随着平均吹风比的增大而增大,随旋转数的提高而减小;受哥氏力作用的影响,相同工况下后缘面侧各气膜孔的流量系数明显高于前缘面侧对应气膜孔的值。     

球形定位技术在涡轮叶片生产中的应用研究

为解决涡轮叶片研制生产中定位转化繁复、误差累积明显、制孔效率低等问题,提出了球形定位技术方案.球形定位解决了工装与气膜孔相互干涉、叶片制孔效率低的问题,通过叶片试制加工和生产验证,球形定位技术减少了基准转换,利于工装设计,制孔效率提升,可以应用于叶片工程化生产.     

论榫头夹具空间尺寸的平台测量

针对发动机叶片榫头专用工装空间尺寸计量检测中的难点,即无法准确找到榫头夹具中的空间测量点,提出了将其转化为可靠的、可接触点的测量方法,并对该方法进行了验证,对测量不确定度进行了评定分析。     

大型复合材料柱支撑成型工装参数化设计

针对大型复合材料成型工装结构的多样性,以柱支撑形式建立的大型复合材料工装,根据不同成型工装型面,提取型面边界信息,基于CATIA界面,通过人机交互方式确定边界线上分割点;以分割点为基准,建立坐标网格,选取边界范围内的坐标点作为支撑柱的坐标位置,最终建立复合材料工装模型。     

U型复合材料结构件热压罐固化变形及补偿技术应用研究

以复合材料U型构件为研究对象,采用数值模拟的方法对U型件进行热压罐温度场的模拟,模拟出在不同时间段工装和工件的温度分布情况,模拟工件在工装传热和变形影响下的内部传热、固化度、最终变形情况和残余应力水平等。根据模拟结果,优化热压罐固化工艺参数,从而改善固化热变形问题,根据分析结果制定补偿方案并实施验证,同时优化工装结构形式,采用工装型面补偿技术对零件固化变形进行预补偿。结果表明,补偿后零件变形后的外形与理论几何外形相差1.37mm,验证了补偿技术的可行性。工装型面补偿技术可以有效提高复合材料结构件的制造精度。     

缸体均布偏心孔的超精密车削技术

在分析柱塞泵缸体结构特点及均布偏心孔高精度技术要求的基础上,研制了专用金刚石车刀;设计了真空吸附偏心分度工装以保证9孔的位置精度,并采用“三点平衡法”进行工装的静态平衡调整;制订了精镗偏心预孔、双销定位分度、单独找正再超精车的超精密加工工艺方案,完成了偏心孔的高精度超精车削加工,提高了缸体均布偏心孔的加工质量及其一致性。将超精密车削技术应用于铜质柱塞泵缸体偏心盲孔的超精密加工具有一定的创新性。     

飞机焊接导管数字化制造技术研究

针对目前飞机导管在生产制造上存在的不足,为了缩短导管工装设计周期,提高导管工装定位的准确度和导管的制造精度,对飞机焊接导管数字化装配工装、自动焊接等关键技术进行了研究。采用数字化设计方法建立焊接工装的数模,通过孔定位方法实现导管焊接的定位和夹紧,通过坐标系拟合、焊缝跟踪和修正等完成导管间的自动焊接,实现焊接导管的数字化制造。     

某机叶冠测具斜圆锥型面加工工艺

通过设计二类工具，解决倾斜，高精度，锥度圆弧面的加工及检测，有效提高了此类工装的加工质量。     

壁板类部件/组件/零件数字化柔性装配、智能制孔系统

飞机壁板类组件应用范围广,采用一套工装满足不同尺寸、不同曲率的蒙皮壁板组件的柔性定位及智能制孔,将大大节省工装数量,减少生产准备周期,提高企业在市场新研产品的快速响应能力。     

“干线机前起落架孔精加工技术研究”课题技术总结

对干线机前起落架交点孔精加工的加工工艺方法、工装工具的选择设计和制造、精加工刀具的设计和制造以及加工工艺参数的确定等方面进行了研究。通过在模拟试验台上对试件进行试切，保证了工装工具的正确定位，摸索了工艺参数，最后在产品上加工成功。     

保证发射架吊挂孔同轴度的定位工装设计

发射架壳体吊挂孔的同轴度是发射装置一个重要的形位公差,影响发射装置的悬挂精度,在蓝图中吊挂孔同轴度为关键尺寸且公差要求严格。根据发射架壳体的工艺路线,介绍了由一菱形销、两定位键和平面支承组成的定位工装,并进行了定位分析和工艺计算。采用该定位工装保证了加工精度和形位公差,装夹方便,定位可靠。目前已加工出合格的壳体吊挂孔同轴度尺寸,适用于大批量生产。     

发动机扰流片建立数学模型

某发动机扰流片是在测绘样机的基础上研制的,设计和工艺都从头开始。在产品设计图中存在一些错误和问题,在工艺规程中的错误就更多;由于数据不统一或有错,因而给工装设计计算也带来了很多困难。为了解决这一问题,我们没有采用以往的三角、立体几何计算空间角度与尺寸的办法,而是采用空间解析几何建立数学模型的办法。有了电子计算机和数学模型,就可以很快地准确地计算出设计制造中     

航空钣金模具模面快速建模方法

<正>本文对航空制造领域中普遍存在的曲面缺陷检测、修复及延拓相关问题进行了研究,在CATIA系统平台上开发了航空钣金模具模面快速建模功能,将其应用到钣金模具设计中,工装设计人员可以在较短的时间内建立模面的数字化模型,提高模具的设计效率。目前,航空钣金模具的设计已经实现数字化,模具的模面基于产品曲面进行建模,产品曲面模型在不同CAD系统进行格式转换及导入导出时,由于精度和表达方式的差异,导致出现裂缝、重叠、搭接以及内部孔     

轻型自主爬行制孔系统集成控制技术

针对机身筒段大部件的装配需求,设计了由自主多足移动机构与多功能末端执行器两大功能模块组成的轻型自主爬行制孔系统。基于集成控制的总体需求,设计了上下位机分层控制体系。利用Microsoft Visual Studio平台开发了上位机集成控制软件,用以规划整个钻铆系统的加工任务,监测现场加工任务的执行情况。利用德国倍福软PLC技术实现对整个系统终端硬件的实时控制。在明确了集成控制的总体方案后,设计了基于工业网络的硬件组态和基于多软件平台的软件组态。最后,在不同倾斜角度的曲面工装上进行了机器人的行走和钻孔试验。试验结果表明轻型自主爬行制孔系统结构设计合理,集成控制系统性能稳定,能够稳定实现行走和钻孔功能,制孔质量满足要求。     

双斜面零件的加工及其空间角度的计算

当平面对三个坐标面都成倾斜时称为空间任意平面,简称为空间平面(图1)。空间平面可由空间不在一直线上的三个点,或两相交直线,或一对平行直线来确定其空间位置。表示空间任意平面的常用形式有两种,一种是用两投影角来表示(图2),另一种是用一投影角和相应的两面角来确定(图3)。     

飞机先进装配技术及其发展

介绍了国外飞机先进装配技术的发展状况。包括自动化装配的工装、单元、制孔、钻铆技术及自动化装配系统,并对国内飞机装配技术的发展提出了建议。