航空结构件加工变形仿真关键技术

对航空结构件铣削加工变形仿真的关键技术进行了深入研究.编制残余应力施加通用程序,建立包含有初始残余应力的加工变形有限元预测模型;由于铣削加工,毛坯体变为薄壁工件,在进行有限元仿真过程中,提出体-壳单元与实体单元的混合单元建模方法,以提高计算效率及便于后续研究;针对工件与工作台单面约束的接触作用及其它工程中的类似单面约束问题,提出将工件视为弹性体,工作台视为刚性体,转化为接触方式进行纯压缩边界条件的模拟,对某典型工件进行了有限元仿真并与模态试验结果对比,验证了其有效性和准确性;基于生死单元技术进行材料去除模拟.通过上述关键技术的理论研究及应用,实现了航空结构件加工变形过程的有限元仿真.      

临床分离工件直线度和工作台直行运动误差的新方法

介绍了新研制的四点法误差分离技术（ＥＳＴ）,用来分离工件的形状误差和工作台的误差运动：三个传感器Ａ,Ｂ和Ｃ作ｌ１＝ｌ２＝ｌ的等间距布置,第四个传感器Ｄ与Ｃ的间距为ｌ±ＴＳ,而ＴＳ为采样间隔。只要预置合适的初值并经适当的计算路线,便可重构出工件形状误差和工作台的运动误差。本方法区别于频域三点法的特点是毋需进行ＦＦＴ运算,而区别于时域三点法,则是采样间隔又不受传感器间距的制约。     

附件化超声振动工作台设计及有限元优化分析

超声振动辅助加工为合金材料、硬脆材料和复合材料等难加工材料提供了有效的机械制造解决方案,超声振动辅助加工装置结构复杂、专业化程度高、使用可靠性差等因素制约了超声加工技术的推广及民用化历程。为了推广超声振动辅助加工的应用范围,基于超声能量传播原理,设计了一种机床附件化的超声振动工作台,能够方便地安装于加工中心上为工件提供超声振动辅助加工。首先,选用2种材料对工作台进行整体结构设计,通过模态分析确定工作台的工作频率及振动形式,使用谐响应分析揭示工作台工作时的稳定情况。其次,采用多目标优化方法对工作台进行结构优化,在保证总模态变形量不变的情况下降低振动台的质量,以减小超声能量损耗的同时提高振动状态的可靠性。最后,对比优化前后的有限元分析结果确定工作台材料并进行尺寸调整,使其更加符合实际加工需要。分析结果表明,45#钢工作台在工作时的振动稳定性要好于Cr12Mov钢工作台,但Cr12Mov钢工作台具有较大振幅。通过多目标优化使得振动台的总体质量降低27%,其工作频率同时降低11%,优化后2种工作台的共振频率带宽相差较小。      

5吨质量比较仪的研制

介绍了国内首款可用于M₁等级砝码检定的5吨质量比较仪,通过对研制的总体思路、技术难点、技术创新、测试结果等内容的总结,明确了该质量比较仪研制成功的积极意义,对质量比较仪向大量程方向扩展有借鉴意义。     

光学杠杆式仪器的数字化

光学杠杆式仪器,如:光学比较仪、超级光学比较仪等是常用的计量仪器,把光栅装于物镜焦面上,由标尺光栅的象和指示光栅实物形成“莫尔”条纹,以光电元件转变为电信号,就可以实现数字显示。光学杠杆式仪器数字化的优点是由于具有较高的光学杠杆放大率,因此可以用粗光栅实现高分辨率,而且光栅刻划误差对仪器精度的影响大为减少。但是光学杠杆式仪器数字化的难度较大,这是由于反射镜偏转时使用了物镜与照明光束的不同部位,象差与亮度的变化引起电信号幅值、直流电平与相位的变动,而且信号的频率较高。为了解决这些问题,须要严格控制物镜的象差;采用适当的光栅参数与结构,以及会聚光照明,现已研制成功的光学杠杆式仪器数字化的实例,有光学杠杆放大率为100~x与31.25~x、分辨率为0.1μ的数显光学比较仪,以及光学杠杆放大率为312.5~x、分辨率为0.01μ的数显超级光学比较仪。     

飞机装配数控柔性多点工装技术及应用

型架是飞机装配的重要工艺装备,为了改变传统飞机装配中一个壁板组件对应一个刚性型架的"一对一"装配模式,减少工装数量,实现数字化柔性装配,提出了一种"卡板定位支点可重构"的数控柔性多点型架的新方法.详细介绍了其基本原理及设计关键技术,利用现场总线技术实现了卡板定位支点的数控调形重构,基于CATIA软件二次开发技术开发了调形计算软件,实现了数控柔性多点型架应用过程中调形数据的全数字量传递.应用表明数控型架运行稳定、可靠,满足精度要求,实现了飞机装配工装的数字化和柔性化,对飞机数字化装配柔性工装技术的研究具有重要意义.     

新型双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的工作原理

大尺寸渐开线样板加工困难,测量更加困难,导致大齿轮的量值传递成为难题。采用圆弧代替渐开线齿廓,构造了新型大尺寸渐开线样板——双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板。提出了新型大尺寸渐开线样板的工作原理,研究了样板的设计方法,建立了样板的原理误差模型,提出了双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板可评定的齿轮测量仪器单项误差项,以及使用样板评定齿轮测量仪器的齿面偏差测量性能的方法。为验证所提工作原理的可行性,加工了原理验证样板,实验结果表明:加工的双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板,其测量得到的原理误差曲线与理论的原理误差曲线整体趋势一致,都为驼峰状,证明了双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的原理误差模型建立的准确性和可行性;在评定范围内,整个评定偏差曲线幅值为45.5 μm,对应产生的压力角误差为1.34 μm/rad;证明了双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的圆弧选取准则、中心距的设计模型和圆弧半径的设计模型的正确性。研究成果为大齿轮的量值传递提供了研究思路。      

电流比较仪式大电容校验装置

前言本文阐述了电流比较仪式大电容校验装置的工作原理、线路特点,误差分析和该装置与国内外大电容标准测试比对的结果。由于本装置采用了电流比较仪原理、电流变换     

一种双圆弧曲线用于加工发动机叶片样板的实践

本文介绍了一种简便的双圆弧曲线的构造方法,并用它来拟合样板曲线,在108—乙电子计算机实现线切割自动编程,经CKX—1数控线切割机加工样板,曲线光滑、精度高,实践证明了这种方法是简便可行的。     

基于DSP的数控XY工作台同步触发测控系统

为了验证多影响因素作用下的数控XY工作台误差补偿效果，必须设计能够实现温度、运动速度、X/Y坐标位置、标准量实时采集与同步触发的测控系统，用于补偿实验验证。介绍了能够实现工作台运动速度、温度、光栅尺与电感测微仪同步触发并实时采集的测控系统。以数控XY工作台为研究对象，采用电感测微仪为工作台位移标准量，DSP为主控芯片，搭建了实验装置进行了实时采集、同步触发和比对实验，以及测控系统测量误差和重复性误差实验。实验结果表明，所设计的测控系统可以实现预设目标，可以用于不同影响因素下的数控XY工作台位移量与标准量的实时比对，验证工作台误差补偿效果，也为后续数控机床在机测量系统误差补偿器的研制打下基础。     

介绍一种大型千分尺平面平行度修理方法

大型千分尺平面平行度是量具修理工作中经常遇到的问题,各单位有不同的修理方法。现将我们的修理方法介绍如下,供参     

影响多边棱体使用精度的几个因素

多边棱体是常用的角度检定量具。它具有较高的精度,受偏心影响小,携带方便,能适应各种不同的安装状态(垂直、水平及成一定倾斜角)。不同边数的多边棱体组合使用时,可以获得比单个棱体更小的分度间隔(例如用36面体与24面体组合,得到5°的分度间隔)。小尺寸的多边棱体可用于检定小型与轻负载的量仪。但是如果多边棱体使用不当,就会造成     

日本三个航天研究机构现状

日本航空宇宙技术研究所航空宇宙技术研究所从1982年开始进行以附加了柔性部件的卫星为对象的特殊结构的研究。该所把卫星姿态控制和柔性部件的动态特性作为研究的中心问题,通过地面实验、分析、数值计算进行了以下研究:(1)柔性结构卫星的造型方法和频率、时间领域的特性分析;(2)卫星姿态的方向控制,振动状态控制,大角度姿态操纵控制。实验中为了模拟卫星的刚体运用,采用了单轴充气工作台,柔性体开始用的是铝条,现在采用的是由折页把两块采用CFRP(碳纤维合成材料)的相同结构翼片连接起来的模型。     

径向多功能刀杆与淬火钢工件孔的加工

<正> 在航天工业中,常常遇到要加工淬火钢工件孔,该零件加工工艺难度较大,我们使用径向多功能刀杆加工淬火钢工件内孔获得了成功。图1是一个淬火钢内孔,材料选用9Cr18,硬度为~(HRC)55—58°,要求不圆度4μm,光洁度为▽8。采用下列工艺加工,在加工过程中可不受机床原始精度的限制。     

大型工件特征点坐标测量方法评述

在实际工程背景的基础上,对大型工件特征点坐标测量的各种方法加以分析和探讨,并对其优缺点进行了比较。由此提出了大型工件特征点坐标测量的一种新方法,以期能够准确、全面、高效地完成测量任务。作者将在实际测量系统中对所提测量方法从理论及实验上加以验证。     

测量垂直度时工件安装倾斜的修正

论述了用圆度仪测量工件端面相对自身轴线垂直度时工件安装倾斜对测试结果的影响,并编制了计算程序,以便在端面跳动测试数据中消除这一影响。通过实例验证了计算方法的正确性。     

传承航天精神 永攀计量高峰

北京航天计量测试技术研究所,隶属中国运载火箭技术研究院,是国防科工委一级计量技术机构,国家计量器具新产品定型鉴定单位和国家校准检测实验室,并建有声学计量测试专业和环境监测与评估专业。伴随航天事业的成长,北京航天计量测试技术研究所已经建立了比较完善的计量保障体系,拥有国内一流的仪器设备和优良的科研环境,基本覆盖了长、热、力、电计量领域的主要参数,其中,力学量计量建有质量与流量、力值、压力、振动、空气声学等专业;几何量计量建有角度校准与检测、量块与万能量具、光学仪器、电动量仪、工程测量等专业;热学量计量建有高…     

圆度仪被测工件的自动对中

对Ｙ９０２５—Ｂ型圆度仪中被测工件的自动对中部分作了较为详细的介绍，其中包括基本工作原理、数据采集、电机控制及有关的软件框图等。该系统能自动把被测工件的偏心调至微米级。     

关键尺寸扫描电镜校准及符合性评价技术研究

针对关键尺寸扫描电子显微镜(CD-SEM,Critical Dimension Scan Electron Microscope)的校准需求,在CD-SEM校准原理和方法研究的基础上提出了降低CD-SEM和标准样板质量属性对测量结果影响的方法,同时分析得到了标准样板同一位置可用于校准的最大次数,并通过100nm晶圆级一维栅格标准样板对Hitachi S9830CD-SEM进行了校准和测量结果的不确定度评定;基于校准结果对Hitachi S9830 CD-SEM是否满足预期使用要求进行了符合性评价。结果表明,使用S9830 CD-SEM进行关键尺寸测量时,其示值误差满足预期使用要求,故无需调整。     

高精度角度测量

装有两块32 400线径向光栅的测角仪正在发展作为角度基准。它已经构成了一种用来对作为工作标准的多齿分度台精度进行正式检定的完整的方法。这项科研项目的目的在于改善测量性能,使得0.1＂的精度能够可靠、迅速、经济地得以实现,测角仪工作台转动的角度测量的对准精度为0.01＂。测角原理如下:一对径向光栅盘以30r/min恒速旋转,南两个读数头扫描,一个读数头保持不动,而另一个随被测的角移动。这样就获得了两路64.800kHz信号,它们之间的相对相位变化表示可动读数基相对于固定读数头的旋转角。由于第二个读数头(装在工作台上)在运动,两路输出信号的相位差不断变化,每转过10＂时变化360°相位周期的总