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航空航天
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  • 航空航天先进制造
    贺朝伟
    中国机械. 2023, (32): 2-5.
    三元整体闭式叶轮由轮盖、轮盘、叶片三部分组成,其特点是叶片数较多、气流通道扭曲大、由难切削材料一体加工完成,是目前机械加工领域世界性的制造难题之一。传统机械加工难以完成整个叶片和通道的加工,电火花加 工是整体叶轮精加工的重要工序,本文根据闭式叶轮的通道特点,提出了五数控轴机床粗加工与电火花精加工相结合的工艺方法,通过 UG NX 软件分析,合理划分了叶片间流道的各个加工区域,优化了电极设计、电极工装夹具,并通 过 UG NX 软件模拟避免干涉,找出电极进出叶轮通道的最佳路径,编制了加工程序。通过多次的实验与改进,此种加工方法合理可行,加工效率高,能满足批量生产,同时促进了整体闭式叶轮加工制造的发展。
  • 航空航天先进制造
    徐光利 王 锋 胡 晶 顾万钊
    中国机械. 2023, (32): 6-9.
    常规的面轮廓度数控加工参数优化方法主要使用精益六西格玛 (Lean Six Sigma,LSS)技术生成数控加工参数优化 DMAIC(Define,Measure,Analyze,Improve,Control)流程,易受量化时间序列变化影响,导致加工面轮廓度不 在合格范围内,因此,在航空零件双面加工中,需要设计一种全新的面轮廓度数控加工参数优化方法。本方法确定了面轮廓度数控加工参数优化约束条件,生成了面轮廓度数控加工参数优化流程,从而实现了面轮廓度数控加工参数优化。 试验结果表明,设计的面轮廓度数控加工参数优化方法加工后的航空零件面轮廓度均在合格范围内,证明设计的数控加工参数优化方法优化效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值。
  • 航空航天先进制造
    张嘉琛
    中国机械. 2023, (32): 10-13.
    本文针对高精度非圆截面零件的加工问题展开深入研究,通过分析不同材料的机械性能和加工特性,结合先进的数控加工技术,提出了一种创新的加工方法。通过对加工工艺参数的优化调整,实现了对非圆截面零件的高精度加工, 取得了显著的加工质量提升效果。同时,针对加工中可能出现的问题提出了有效的解决方案,为非圆截面零件的加工提供了有力的技术支持。本研究为高精度非圆截面零件的加工提供了实用的技术指导。
  • 航空航天先进制造
    孟 彬 高 岚 王红珍 罗 刚
    中国机械. 2023, (31): 2-6.
    本文在介绍航空渐开线鼓形花键副设计方法的基础上,基于有限元法对使用渐开线鼓形花键副连接的航空产品进行了随机振动仿真和分析,并研究了渐开线鼓形外花键与内花键套随机振动仿真时几何模型的处理和约束方法,然 后根据某产品的随机振动要求进行了振动试验,验证了仿真分析与试验结果的符合性,以期能为航空产品渐开线鼓形花键副的设计及其连接形式的振动仿真方法提供指导。
  • 航空航天先进制造
    赵春蓉
    中国机械. 2023, (31): 7-11.
    航空发动机是由复杂结构、零部件构成的一个动力装置,发动机的制造技术决定着飞机飞行的速度、机动性、航程、有效载重、可靠性、经济性和环境适应性,随着高推重比、高效率、长寿命和高可靠性涡扇发动机的发展应用, 其工作环境更加恶劣,尤其是转动部件,其不仅承受复杂的应力,还受到高温负荷和腐蚀环境的作用。提升零件表面完整性加工技术,对提高发动机性能、延长发动机寿命至关重要。基于此,本文就表面完整性技术在航空机械加工中 的应用进行研究分析,以此满足航空发动机高安全性和长寿命的周期性需求。
  • 航空航天先进制造
    郭金波
    中国机械. 2023, (31): 12-15.
    航空发动机机匣零件壁薄、刚性差,切削加工难度大,在机匣零件切削加工后,容易产生变形问题。为了有效控制航空发动机机匣零件切削加工后的变形量,选取航空发动机机匣零件为研究对象,分析了机匣零件加工变形的影 响因素以及变形控制策略。通过某型号航空发动机风扇机匣外环的加工过程,提出了余量与加工顺序优化、定位装夹方式优化和切削工艺参数优化等变形控制策略,以有效控制装夹力、切削力和残余应力等因素引起的变形。
  • 航空航天先进制造
    晏祖根 崔基崴 孙健伟 郭云城 肖 俊
    中国机械. 2023, (30): 2-8.
    针对某型号直升机桨翼打磨困难所产生的一系列问题,本文提出一种基于工业机器人的自动打磨机构来进行工艺加工。由于直升机桨翼属于制造加工尺寸较大的工件,常规的六轴工业机器人并不能满足其加工制造需求。本文是 在 ABB 六轴工业机器人的基础上,采用移动导轨平台作为外部第七轴,构建七轴联动机器人,设计具有桨翼升降翻转功能的直升机桨翼机器人打磨系统。利用 Matlab 软件采用 D-H 算法构建七轴联动机器人的理想模型,通过运动学仿真 与计算,验证了运动学建模的准确性,为打磨机器人的误差补偿、动力学分析和打磨轨迹规划的研究提供了基础。本文对七轴打磨机器人工作空间的分析,对后期优化打磨自动化生产结构及提高打磨效率有着重要指导意义。
  • 航空航天先进制造
    周春雷
    中国机械. 2023, (30): 9-12.
    本文主要研究弧齿锥齿轮硬齿面高速切削工艺。以淬硬钢制成的小型弧齿锥齿轮为对象,选择粉末冶金高速钢刀具作为试验设备,开展硬齿面高速切削试验,探究切削力、切削速度、进给量三个参数对硬齿面表面质量的影响。 结果发现,弧齿锥齿轮硬齿面的表面粗糙度,随切削力的增加呈先降低后升高的趋势,随切削速度的增加呈先降低后升高的趋势,随进给量的增加呈升高趋势。当切削力为 250N、切削速度为 700m/min、进给量为 1.5mm/r 时,弧齿锥 齿轮硬齿面高速切削精度最高。
  • 航空航天先进制造
    钟 桦 王海鹏 黄 振 雷 超
    中国机械. 2023, (30): 13-16.
    前缘缝翼作为一种特殊的控制方法,既可以作为主动控制方法,也可以作为被动控制方法。本文将前缘缝翼添加到 S809 翼型作为被动流动控制,采用数值模拟方法获得风力机气动特性,并通过改变前缘缝翼的几何位置,分析其 对叶片转矩、转矩系数、压力系数等影响的变化规律。研究结果表明:随着水平距离的增加,叶片的转矩先增大后减小,但始终大于原始叶片;当风速大于 20.1m/s 时,叶片顶端的转矩系数大于原始叶片;在高风速下,Case2 叶片吸力面压 力系数最高,这也导致 Case2 在高风速下对风能的利用率最高。
  • 航空航天先进制造
    黄 鑫
    中国机械. 2023, (30): 17-21.
    开缝衬套冷挤压工艺是一种增强紧固件孔强化工艺,工艺流程简单,操作方便且在不改变结构形式和结构材料的前提下,得到良好的强化效果。本文通过 ABAQUS 有限元,模拟了开缝衬套冷挤压工艺,对比研究了含缺口鼻顶帽、 鼻顶帽紧实度和开缝衬套内外壁摩擦系数对开缝衬套的影响。结果表明:在开缝衬套冷挤压工艺中,含有缺口鼻顶帽约束鼻顶帽时,会使开缝衬套发生翻遍撕裂,对开缝衬套影响严重。此外,其他三种情况会使开缝衬套翻边处应力增大, 对开缝衬套造成影响。
  • 航空航天先进制造
    刘寒寒 朱峰刚 臧能义 陈 刚 余松林
    中国机械. 2023, (30): 22-25.
    本文以 Ni60A 熔覆涂层为研究对象,采用有限元数值模拟的方法对高速切削过程进行了模拟研究,为该材料在高速切削过程中的参数优化提供理论依据。首先通过理论分析获得了高速切削过程中刀具材料的参数,并对所得结果 进行分析处理,建立三维切削有限元模型,采用 DEFORM-3D 软件模拟刀具和工件之间的动态接触,分析仿真结果,得到工件和刀具之间的切削速度、切削力等物理参数,并从中获得最优参数;采用数值仿真的方法,通过理论和试验 相结合的方式,对 Ni60A 涂层的快速切割过程进行了仿真,并着重探讨了 Ni60A 涂层的材料动力学本构关系。
  • 航空航天先进制造
    陈 为 王 军 余胜义 张海燕
    中国机械. 2023, (28): 2-5.
  • 航空航天先进制造
    卢政伟 蒋静 陈江文 楚炯
    中国机械. 2023, (28): 6-9.
  • 航空航天先进制造
    齐义博
    中国机械. 2023, (28): 10-13.
  • 航空航天先进制造
    刘 乐 赵 武
    中国机械. 2023, (23): 7-11.
    余热回收是提高能源利用率的关键环节。本文通过建立六轴齿轮转子系统的有限元模型,开展动力学特性研究。仿真结果表明:在考虑耦合因素(弯扭、齿轮啮合耦合)后,临界转速的频率除了单转子的振动模态外,还增加了局 部转子弯扭耦合模态,以及派生的多个转子弯扭耦合模态。同时,研究了不同啮合刚度对临界转速的影响,发现随着接触刚度增加,弯扭耦合频率先增加后趋于平缓,而单弯曲、扭转频率和接触刚度无关,只与转子结构、材料等相关。 本文还研究了不同升速率下,烟气涡轮“并车”对多转子系统的影响,明确了烟气涡轮“并车”升速率的要求,为产品运行奠定基础。
  • 航空航天先进制造
    李亚楠 刘历博 张雅宁
    中国机械. 2023, (23): 12-16.
    三轴机械臂广泛应用于各行各业,其可以提供三个维度的运动。本文利用三轴机械臂的动力学、运动学理论知识,以及基于位置的阻抗控制方法,研究添加滑模控制后机械臂的控制效果和自适应能力。由于机械臂在不同的阻抗条件下, 控制效果也不同,为了使机械臂在不同力矩、不同速度要求下都保持最优的控制效果,将阻抗控制系数的设计与滑模控制结合在一起,设计出阻抗 - 滑模复合控制方法。使用 Matlab 仿真工具,以三轴机械臂为研究对象,对阻抗 - 滑模 控制器的效果进行验证,改进后的控制器,鲁棒性强,动态响应好,获得了良好的控制效果,证明了添加滑模控制器对提高机械臂自适应能力具有显著效果。
  • 航空航天先进制造
    李锡柱
    中国机械. 2023, (23): 17-21.
    先进制造技术是推动经济发展强有利的抓手。文章通过对先进制造技术的内涵阐述,分析了先进制造技术的发展现状及其发展趋势,得出先进制造技术正朝着数字化、网络化、智能化、绿色化方向发展。
  • 航空航天先进制造
    谢龙翔
    中国机械. 2023, (23): 22-25.
    航空发动机压气机是发动机的关键组成部分,对发动机的性能和可靠性至关重要。本研究旨在分析压气机的结构和故障,并提供相应的解决方案,以改善航空发动机的工作效率和可靠性。针对压气机的内部结构进行详细研究, 包括叶轮、叶片、导向叶片等关键零件的设计和功能原理。通过计算机辅助设计软件进行三维建模和虚拟实验,模拟压气机内部流场的特征,分析叶片受力和原理,收集和整理了大量的压气机运行数据和故障记录。对故障原因进行排 查和定位,确定影响压气机性能的关键因素。最终,成功构建了压气机的故障诊断模型,结合实时监测数据和故障诊断算法,能够及时检测和预测潜在的故障,并提供相应的解决方案,以保证航空发动机的运行安全和稳定性。
  • 航空航天先进制造
    李 钢 赵 瑞
    中国机械. 2023, (23): 26-29.
    本研究旨在探讨如何对航空机务维修专业的教学资源进行创新建设,以提高学生的学习效果和岗位任职能力,提升高校的育人水平和培训质量。本研究采用文献研究、案例分析等方法,分析了航空机务维修专业教学资源的当前 状况及存在问题,探讨了教学资源创新建设的方法路径,最终得出研究结论与可行建议。
  • 航空航天先进制造
    陈振东
    中国机械. 2023, (23): 30-33.
    近年来,3D 金属打印技术因其在制造业中的创新应用而受到广泛关注。本文深入探讨了 YLM1000-B 超大型 3D金属打印技术的关键技术和应用,对其原理、硬件组件和软件算法进行了详细的介绍。为验证该技术的实际性能,本 文设计了一系列试验,结果显示 YLM1000-B 打印机在保证打印质量的同时,具有出色的稳定性和效率;进一步的效果评估揭示了其在动态热处理、粉末循环再利用以及实时打印监测与反馈方面的优势。本文能为 3D 金属打印技术在大型 制造环境中的应用提供指导。
  • 航空航天先进制造
    王海军
    中国机械. 2023, (23): 34-37.
    智能机器人技术在制造业的应用较为领域,包括自动化生产线、物料搬运与物流、质量检测与控制以及协作机器人等方面。这些应用可以提高生产效率和质量,降低成本并提高工作安全性。然而,智能机器人技术也面临着一些 挑战和限制,如技术上的难题、成本与投资回报以及人员培训和转岗等问题。为了评估智能机器人技术的效益,可以采用生产效率指标、质量指标、成本指标和安全指标等方法进行评估。
  • 航空航天先进制造
    姚永凯
    中国机械. 2023, (23): 38-41.
    在民航飞机的日常检查维护中,燃油箱接近口盖拆装属于例行工作,但在口盖拆装过程中,常常由于螺纹紧固件锈蚀或工具使用不正确造成紧固件十字槽口损坏或螺丝刀头断裂,最终需破坏性拆除紧固件,不仅给维修工作造成 不便,更给燃油箱防火安全带来了隐患。本文以波音 737-300 飞机燃油箱接近口盖螺纹紧固件为研究对象,采用有限元仿真技术分析螺丝刀头断裂与螺丝刀头、螺栓两者同轴偏离度的关系,根据数值模拟的运算结果,提出优化拆装工具 的设计方案,避免维护任务中螺纹紧固件槽口损坏或螺丝刀头断裂的情况发生,以提高工作效率和经济效益,保证飞机安全。
  • 工业设计
    姚永鑫
    中国机械. 2023, (22): 20-24.
    近年来,随着航空科技的蓬勃发展,机场飞机的起降架次明显增多,无杆牵引技术以其高效、安全可靠的牵引特点受到青睐。本文提出了无杆智能牵引系统的方案设计,以及车体框架和夹持机构的结构设计,通过研究多源融合定位、地图构建和上层程序框架等关键技术,实现无人牵引车的自主定位导航、自主路径规划、自主避障功能。通过部署智能牵引系统,引导、控制无人牵引车自主完成对飞机的牵引作业。
  • 工业设计
    潘德贤 部绍清 朱超
    中国机械. 2023, (01): 8-12.
    HHT 风洞模型送进系统采用液压驱动,具有大载荷、高速度、高精度等技术特点。基于任务需求及试验流程,本文给出了系统控制方案的详细设计过程。首先,针对试验任务需求,对系统的总体功能及试验流程进行了概括;其次,根据需要实现的功能,匹配各个自由度的运行参数,得出详细的控制系统硬件配置;最后,基于智能化可视化控制原理,从控制节点、开发环境及安全可控等方面对控制软件进行了设计。
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