飞机结构件多工位柔性夹具设计

针对飞机长梁类零件的数控铣削加工,提出一种柔性、快速、多工位夹具方案。详细论述了柔性系统的机构组成、工作原理及PLC控制系统。采用支撑板与挡板定位,气动增力机构夹紧,利用PLC控制器,实现传感器感知、工件自动定位与夹紧,并编制了相应控制程序且调试成功,为飞机结构件柔性多工位夹具系统在数控加工中的应用提供参考。     

隨行夹具的几种夹紧机构

随行夹具的夹紧机构,不同于普通机床夹具的夹紧机构。普通机床夹具的夹紧机构,是将工件牢固地压紧在夹具的定位面上,而随行夹具的夹紧机构,为了要保证夹具的随行动作,不能将工件夹紧固牢,其夹紧件和定位支承件对工件来讲,应是如图1所示的弹性夹紧和弹性支承(有时也采用固定支承)。笔者从所经过的几代产品夹具设计资料中,选择了几种夹紧机构,仅供参改。     

成组夹具应用二则

成组夹具应用二则南昌飞机制造公司黎自芳１加工多线螺纹成组夹具加工多线螺纹成组夹具如图１所示。该夹具主要由主轴１、圆盘２、分度盘３组成夹具通用体，只要根据被加工工件的定位夹紧要求设计简单的专用夹具４，安装在夹具通用体上就可加工以内孔端面定位的１６线、８...     

调整夹具的设计

调整夹具是一种介于组合夹具和专用夹具之间的夹具,具有一定程度的通用性,它的夹具体、分度机构、夹紧机构等是固定不变的,而其定位、夹紧、导向零件等则是根据不同的产品零件需要凋整和更换的,适用成批或成组产品零件的加工。其设计过程如下:     

可控制工件变形的机床夹具系统

针对低刚度零件的数控加工工艺系统,提出了一种可控制工件变形的夹具系统。利用有限元软件对工件刚度进行分析,优化夹紧点配置及夹紧力大小和方向。采用高速开关阀控制的液压系统实现对夹紧力的实时控制。系统包括夹紧力优化模块、夹紧力控制模块、夹紧执行模块等部分。     

通用调整夹具应用两例

1.通用调整车床夹具 衬套类零件一般是以内孔端面为定位基准面,夹紧零件内孔而进行零件的外形加工。为提高工效,我们对通用调整车床夹具进行了改进,如图1所示。经长期使用证明,定位准确,夹紧迅速可靠,可提高工效三倍以上,取得了明显的技术经济效益。     

薄膜卡盘的设计和制造

在精磨夹具的设计过程中,经常会碰到一些精度要求高,形状特殊而且刚性差的零件。常用的液塑、滚针、蛇形管衬套结构的定心夹具,对这些特殊情况难以满足要求,因为这些结构虽然都可消除零件定位误差,但由于夹具装上机床后,夹持零件的表面不能修整,而达不到非常理想的精度。因此人们都在寻求夹具在机床上修整后,不用移动夹爪而利用固定膜片的弹性变形来定位夹紧零件,以消除夹具的安装误差和零件的定位误     

新型通用数车组合夹具的设计

在小批量科研生产过程中，为解决数控车床使用组合夹具加工异型工件时，被加工工件定位面和车床主轴平行，不同轴及因夹具夹紧变形而产生的工件超差问题。通过增加弯板工装调整机构和提高夹具结构刚性的方法，设计一种新型可调组合夹具。生产实践证明，夹具结构设计合理，能有效保证工件的加工精度，实用性强。     

组件形位测量装备研制

本文从定位夹紧原理出发,对组件形位测量装备核心定位夹紧部件以及整体结构进行了重点设计。通过试验数据对比,证明了设计方案的正确性与合理性,为组件检测装备研制提供了参考。     

基于盒式连接和六足机构的翼盒水平装配可重构柔性夹具设计与验证初探

本文基于盒式连接和六足定位技术,提出并设计了一种面向未来翼盒水平装配的可重构柔性夹具的实现方案.首先采用CATIA建立了缩微型柔性装配夹具(工装)的三维模型.其次,对该夹具主要部件的强度,装配过程中的主要运动及安装中的测量工作进行了分析,初步验证了翼盒水平装配柔性夹具设计方案的可行性,为真实尺寸的夹具设计和验证提供了参...     

基于扫描线点云的飞机蒙皮修配量提取方法

针对飞机蒙皮数控加工时需要精确修配量的问题,提出了一种基于扫描线点云的飞机蒙皮修配量提取方法。首先对点云进行分块处理并通过点到拟合平面的距离提取每条扫描线的边界特征点;然后采用弦高法对特征点进行去噪处理并选取中间点作为初始点向两侧进行排序;最后对蒙皮对接模型和激光扫描边界进行分析,将特征点延着对接方向进行补偿。试验验证表明,该方法可以提取精确的修配量,精度达到0.06mm,满足蒙皮数控加工的需求。     

三类气动导纳数值识别方法的适应性研究

针对气动导纳函数的数值识别方法,借助于CFD,在简谐脉动来流、湍流和竖向阶跃来流下对平板断面和箱梁断面的导纳函数函数进行研究。首先,在无断面存在的空流域内详细研究了简谐脉动来流、湍流和竖向阶跃来流的传播特性及其数值计算方法。其次,对有断面存在的情况进行了数值计算。最后,识别得到了平板断面和箱梁断面在三种不同来流下的气动导纳函数。结果表明:对平板断面,三种方法识别得到的气动导纳函数与Sears函数吻合良好,验证了三种数值计算方法的可行性;对箱梁断面,简谐来流和湍流下识别的气动导纳差别不大。相比之下,完全基于线性叠加原理的阶跃来流方法产生了实质性的偏差,表明该法不宜用于钝体断面。计算效率方面,湍流的计算效率适中且对任意断面适用;简谐脉动来流的计算效率最低,适用于气动导纳与风场无关和弱相关的断面;竖向阶跃流方法具有计算时间短的优势,但它仅能用于气动导纳与风场完全无关的断面。     

纳米多层膜及其在材料连接应用中的研究进展

纳米多层膜由于尺寸效应,存在熔点降低现象,应用于温度敏感材料的连接具有明显优势。同时由于多层膜层剧烈而快速的自蔓延放热反应,应用于连接时可以提供巨大热量。一方面可作为中间层辅助钎焊或扩散焊接;另一方面可作为独立热源为连接提供热量。纳米多层膜反应过程的实时观察受到单镜头拍摄速度和测量精度等条件的限制,而分子动力学模拟的应用为纳米多层膜反应机理研究拓展了新的思路。     

自动编码器在流场降阶中的应用

自动编码器作为一种压缩算法,在数据降维和去噪等方面有着广泛实践,有条件作为一种降阶方法在流场识别与数据处理方面得到应用。文章中以圆柱绕流为例,首先对圆柱后速度场建立了编码模型,用来对原始数据进行降维和特征提取,之后将编码后的数据与流场特征量相关联,建立了由流场编码回归圆柱表面压力系数的神经网络,探索了降维后数据的应用。结果表明,自动编码得到的结果能够承载原始速度场的主要信息,解码后速度场与原速度场测试均方根误差小于0.02,压力回归测试均方根误差可小于0.1。说明自动编码器能够作为一种流场的特征提取和降阶方法,在未来得到更广泛的应用。     

复合材料雷击防护电热耦合模型

为了研究复合材料雷击防护(lightning strike protection,LSP)系统在雷电流作用下的损伤规律,基于雷击过程中的能量守恒关系,建立复合材料层合板雷击防护的电-热耦合数学模型。在此基础上,在ABAQUS中建立铝涂层防护的碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)层合板雷击烧蚀损伤有限元模型,并对雷击烧蚀损伤进行分析,和实验结果对比验证仿真的有效性,得出复合材料层合板在不同峰值雷电流、不同组合波形和不同铝涂层厚度雷电流作用下的烧蚀损伤规律。结果表明:铝涂层厚度相同时,峰值电流从50kA 增大到100kA时,复合材料层合板损伤面积约增大 1.5 倍;10/350波形50 kA峰值雷电流作用下,基准件的损伤面积约为0.05 mm厚度铝涂层防护系统下复合材料损伤面积的4倍。     

压气机特性曲线精确分步拟合方法研究

针对压气机特性曲线分步拟合中坐标变换方法不明确的问题,提出先对压比进行坐标变换,坐标变换中的参数对折合转速进行拟合,之后折合流量或效率分两步对压比和折合转速进行拟合的改进方法。用多个指标对拟合结果进行了评估,给出了拟合阶次的选取方法。实例说明了改进方法的有效性,进一步说明了拟合中坐标变换的意义,以及第二步系数拟合中牛顿插值法和最小二乘法的适用情形。     

基于高斯过程回归的连续式风洞马赫数控制

在风洞实验中保持实验段马赫数的稳定对实验的成功具有重要意义。传统的PID控制算法具有一定时滞性,不能满足连续变迎角实验模式下马赫数的控制精度要求。针对这一缺陷,提出了一种基于高斯过程回归的前馈控制策略,结合PID控制器共同完成马赫数控制任务。首先,对原始数据执行了预处理操作,将数据集中的异常数据进行清洗并且对清洗后的数据进行标准化;其次,选取迎角、实时马赫数、实验段截面积作为高斯过程回归模型的输入,压缩机转速作为输出,采用随机划分数据集与分组划分数据集两种策略进行建模,并将高斯过程回归与常用回归模型的预测精度进行了比较;最后,给出了利用高斯过程回归预测结果及预测置信度进行PID反馈控制的方法。实验结果表明高斯过程回归对风洞实验数据具有很好的建模能力,基于高斯过程回归的前馈控制与PID结合的控制策略能够提高连续变迎角模式下的马赫数控制精度。     

复合材料飞机机身工装模具一体化设计及验证

针对RX1E复合材料轻型飞机一体成型、胶结连接为主的工艺特性,进行了工艺方案的总体设计,包括装配顺序的确定和装配工装基准的选择等。其次,进行了一体化工装的结构设计,细化了制件模具的成型方案和结构零件的定位夹紧形式。最后,重新进行了尾翼、阻力板等较小部件制造,对一体化工装的实际使用进行了验证,类比分析了工装模具一体化的方案在复合材料结构轻型飞机机身上的技术可行性和先进性。研究成果可为复合材料飞机工装提供设计思路和参考。     

集成管理系统在飞机装配柔性工装上的应用

采用柔性工装对飞机零组件进行装配,会产生巨大的信息量,为提高飞机装配过程的信息管理的质量与效率,目前采用集成管理系统对飞机装配柔性工装进行控制与管理,来实现飞机装配过程的集成化。对集成管理系统在飞机装配柔性工装上的应用进行研究,首先对集成管理系统的构架、数据格式以及通信接口等进行概述;之后对柔性工装的数据传输与调形驱动过程进行分析,对飞机柔性装配技术体系进行总结;最后对集成管理系统在柔性工装上的应用现状进行研究。研究表明,集成管理系统可以提高柔性工装的装配效率与信息管理质量。     

基于深度神经网络的粒子图像测速算法

粒子图像测速(PIV)作为一种流体力学实验技术,能够从流体图像中获取全局、定量的速度场信息。随着人工智能技术的发展,设计用于粒子图像测速的深度学习技术具有广泛的应用前景和研究价值。借鉴在计算机视觉领域用于运动估计的光流神经网络,采用人工合成的粒子图像数据集进行监督学习训练,从而获得适用于流体运动估计的深度神经网络模型,并且能够高效地提供单像素级别分辨率的速度场。文中采用人工合成的湍流流场粒子图像进行初步实验评估,并讨论PIV神经网络的隐藏层输出和内在原理,同时将训练而成的深度神经网络模型与传统的相关分析法、光流法对比;随后进行射流流场测速实验,验证深度神经网络PIV的实用性。实验结果表明,文中提出的基于深度神经网络的粒子图像测速在精度、分辨率、计算效率上具有优势。