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2017年 第60卷 6期
刊出日期:2017-03-15

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研究论文
 
       目录
6 本期目录
2017 Vol. 60 (6): 6-10 [摘要] ( 60 ) HTMLNew PDF (3783 KB)  ( 255 )
       专稿
16 数控机床切削力负载模拟器的显式力控制算法设计*
樊 锐,万英和,王 丹,郭江真
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.016
为了对数控机床进行可靠性试验,设计了一种基于3P-(4S) 并联机构的负载模拟器。基于PI 反馈控制的显式力控制算法,并引入了模糊控制器,提高系统对不同加载误差的适应性。在控制系统中引入了力前馈控制器,提高控制系统的动态性能,减少实际加载力的滞后。同时,由于加载目标即机床主轴的进给运动轨迹未知,因此引入了主轴位置预测前馈以进行运动补偿,减少主轴运动所带来的干扰。最后设计并实施了静态与动态负载模拟试验,验证了所提控制算法的有效性。
2017 Vol. 60 (6): 16-21 [摘要] ( 142 ) HTMLNew PDF (2107 KB)  ( 262 )
       人物
22 数字化车间,助力航空智能制造——访中航国际Aritex首席技术专家Alex Mateu Digital Workshop,Assisted the Intelligent Manufacturing of Aviation
 李 丹
Alex Mateu 中航国际Aritex 首席技术专家
AVIC Intl. Aritex Chief TechnicalExpert 巴塞罗那理工大学机械工程师M e c h a n i c a l E n g i n e e r o f B a r -c e l o n a P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y1996 年加入Aritex 公司,主要负责汽车自动化焊接生产线; 2005 年负责Aritex 研发部带领团队开发航空航天自动化装配生产线。历年来为A380、A350、A330neo、A320neo、A400M、EFA(欧洲战机)、EMBRAER E2、Boeing777X 和C919 等机型的平尾、垂尾、升降舵、中央翼、龙骨梁、发动机吊挂、发动机唇口等部件提供自动化装配生产线,其中A350 机翼长桁壁板共固化项目为全球最大也是唯一的复合材料自动化生产线,Aritex 因此获得2015 年度空客的最佳供应商奖。
2017 Vol. 60 (6): 22-23 [摘要] ( 84 ) HTMLNew PDF (989 KB)  ( 372 )
       封面文章
24 智能制造环境下的数控系统发展需求*
李炳燃1,2,张 辉1,2,3,叶佩青1,2,3
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.024
“ 智能”是“中国制造2025”的核心要素,数控系统是制造装备实现智能化的关键要素。论文首先提出机床的信息互通和开放式标准数据接口是实现机床智能化的前提,举例说明了STEP-NC在通用数据接口方面的优越性,概述了适用于数控系统的通讯总线特征;在此基础上,介绍了工艺大数据对生产加工的重要性和其对新一代数控系统的要求,针对制造业数据平台的需求,对大数据信息挖掘技术做了相关介绍。依托于以上两点,总结了智能化数控系统可具备的功能,依托于工艺大数据平台,重点分析了智能工艺规划和加工参数自整定的实现方案,以及智能数控对高速高精加工所提供的便利。
2017 Vol. 60 (6): 24-30 [摘要] ( 155 ) HTMLNew PDF (942 KB)  ( 472 )
       论坛
34 数控机床几何误差测量研究现状及趋势*
杜正春1, 杨建国1, 冯其波2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.034
数控机床作为现代制造加工业的“工业母机”,是衡量国家制造业的重要标志。随着技术的发展,对机床加
工精度的要求越来越高。因此,我国数控机床精度和精度保持性面临着严峻的挑战,如何快速准确测量数控机床的
各种误差成为该领域的一个研究热点和重点。首先从测量仪器角度以及测量策略研究角度回顾了数控机床激光干
涉测量、激光跟踪测量、空间体积误差测量、球杆仪测量、平面光栅测试、R-Test、标准件测试等主要几何误差综合测
量方法,并对热误差、力误差等相关研究做了简要回顾。在此基础上,分析了当前数控机床误差测量面临的主要挑战
以及下一步的发展趋势,为国产数控机床误差测量方法与技术发展提供了建议。
2017 Vol. 60 (6): 34-44 [摘要] ( 180 ) HTMLNew PDF (5217 KB)  ( 795 )
45 伺服加工平台的综合误差建模与补偿*
彭云峰,张彬文,黄自强,苏 星
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.045
伺服加工平台的几何误差是影响工件加工形貌精度的重要因素。在多体系统理论的基础上,首先,运用低
序体阵列描述伺服平台多体系统的拓扑结构,建立各相邻体间的齐次变换矩阵,构建其综合误差模型;其次,利用雷
尼绍测量系统对平台的定位误差、直线度误差、俯仰误差、偏摆误差以及两轴之间的垂直度误差进行辨识,将辨识得
到的误差值代入构建的模型得出平台几何综合误差;最后,选择凸锥面、平面、球面3 种面型工件补偿试验,对误差模
型进行原理性验证。研究表明,经补偿后加工所得3 种面型工件表面精度均提高了25% 左右,证实了提出的补偿方
法可用于伺服加工平台几何误差控制。
2017 Vol. 60 (6): 45-50 [摘要] ( 131 ) HTMLNew PDF (2239 KB)  ( 224 )
51 航空结构件智能化加工设备的发展方向
骆金威,李 飞,卢大伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.051
随着工业4.0 时代的到来,航空结构件的加工将逐步从数字化时代进入智能化时代,其主要特点是机床软、
硬件设备等多智能体系统(Multi-Agent System,MAS)的集成及应用,核心技术在于机床对加工程序的智能化识别,
在此基础上实现智能化装夹与基准识别、加工系统实时监控、加工参数的智能化匹配、加工系统智能预警。
2017 Vol. 60 (6): 51-54 [摘要] ( 167 ) HTMLNew PDF (1458 KB)  ( 415 )
55 高纯钨磨削加工试验研究
李金元, 金洙吉
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.055
为探究适用于高纯钨磨削加工的砂轮,使用80# 绿碳化硅砂轮和金刚石砂轮开展磨削对比试验,从工件表
面粗糙度角度评价上述两种砂料对高纯钨磨削加工表面的影响。试验结果表明,绿碳化硅砂轮对应的工件得到了更
理想的表面粗糙度。使用绿碳化硅砂轮开展工艺试验,分析在不同磨削参数下加工表面粗糙度的变化趋势,以此为
依据对高纯钨磨削加工工艺参数进行评价与优化。综合考虑加工表面粗糙度以及加工效率,得出适合于钨磨削加工
的参数为砂轮线速度vs=23m/s、磨削深度ap=8μm、工作台进给速度vw=10m/min,该参数下得到的表面粗糙度均值为
0.336μm。
2017 Vol. 60 (6): 55-59 [摘要] ( 135 ) HTMLNew PDF (1785 KB)  ( 203 )
       新视点
60 电解加工产物无害化处理方法与发展
张明岐,李红英,程小元,傅军英
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.060
针对电解加工产物对环境的影响问题及解决方案进行了分析论述,介绍了国内外对电解加工产物的处理方
法,包括电解液在线过滤、固液分离、电解泥处理等技术;最后介绍了以双极性电解加工为主的有害离子在线控制技
术。
2017 Vol. 60 (6): 60-66 [摘要] ( 147 ) HTMLNew PDF (1520 KB)  ( 398 )
       研究论文
68 轻型自主爬行制孔系统集成控制技术*
吴 朋, 田 威, 廖文和, 向 勇
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.068
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。
2017 Vol. 60 (6): 68-72 [摘要] ( 109 ) HTMLNew PDF (1842 KB)  ( 296 )
73 新型锁键螺套在树脂基复合材料上的应用研究
周洪飞1, 梁恒亮1, 张国清1, 刘 宇2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.073
锁键螺套作为一种新型的内螺纹紧固件,具有安装方便、连接可靠、便于拆卸等优点,解决了钢丝螺套使用
中的一些问题。结合使用中的经验,介绍了锁键螺套的结构特点和安装原理,详细论述了锁键螺套在树脂基复合材
料上的安装方法、工艺参数和应用效果。应用结果表明,采用气动冲压工艺可以实现锁键螺套在树脂基复合材料上
的安全装配,安装效率高且拆卸方便。
2017 Vol. 60 (6): 73-75 [摘要] ( 154 ) HTMLNew PDF (1592 KB)  ( 257 )
76 关于先进战斗机结构制造用钛概述
刘志成1,张利军2,薛祥义2,3
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.076
先进战斗机结构制造用金属材料主要包括铝合金、钢铁材料以及钛合金,而钛合金由于兼顾了钢的高强度
与铝的低密度以及具有耐腐蚀等优点,在世界各国的新一代武器装备结构选材中越来越受到重视和广泛应用,特别
是在先进战斗机的结构制造中尤为如此。对美国、俄罗斯以及我国第三代战斗机与F-22 等新一代战斗机结构制造
用钛情况进行了汇总阐述,特别是针对美国战斗机的钛合金设计选用思路及热制造成形工艺进行了分析讨论。
2017 Vol. 60 (6): 76-83 [摘要] ( 233 ) HTMLNew PDF (1202 KB)  ( 751 )
84 复合材料加筋壁板制造成本的快速估算模型*
吕 毅1, 张 伟2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.084
为了能够在设计阶段早期对复合材料加筋壁板制造成本进行快速估算,提出了一种以结构设计重量为主要
驱动因素的制造成本估算模型。该模型的关键是考虑了诸如材料成本比重系数、制造工艺系数、蒙皮形状系数、筋条
形状系数、材料利用率系数等合理取值。以某验证试验的试验件制造成本估算为例,估算成本与实际制造成本的偏
差为10.8%,说明了采用该方法对复合材料加筋壁板制造成本进行快速估算的结果是可以为设计人员提供决策依据
的。
2017 Vol. 60 (6): 84-87 [摘要] ( 139 ) HTMLNew PDF (995 KB)  ( 329 )
88 飞机蒙皮铆接质量视觉检测系统的构建*
蒋 滔, 方 辉, 董秀丽
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.088
飞机蒙皮的铆接质量是影响飞机蒙皮性能的重要指标,在分析了蒙皮铆接质量检测要素的基础上,构建了
飞机蒙皮铆接质量的视觉检测系统。通过分析视觉检测系统中图像分割方法的特点,使用改进遗传算法与OSTU 方
法相结合对蒙皮图像进行分割,取得了较好的分割效果,并在分割图像基础上,介绍了铆钉特征的提取方法以及检测
要素的获取方法。
2017 Vol. 60 (6): 88-91 [摘要] ( 164 ) HTMLNew PDF (1068 KB)  ( 405 )
92 蜂窝结构的焊点位置控制方法研究
江乐天,周梦慰,张 健
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.092
蜂窝结构是航空发动机中的重要封严结构,随着航空航天工业的飞速发展,该结构的需求也日益增多。蜂
窝拼焊的自动化生产是实现蜂窝结构高效率生产的有效方法之一。针对蜂窝结构自动化生产中的关键问题,即焊点
的位置精度,分析了原有工艺和系统的不足。在基于ACR9000 运动控制器平台上,针对焊点精度,分别提出了基于
电机编码器的位置控制和轴同步原理的方式。结果证明,这两种方法能够很好地实现焊点位置的精度要求,使蜂窝
高质量高效率生产。
2017 Vol. 60 (6): 92-94 [摘要] ( 108 ) HTMLNew PDF (881 KB)  ( 242 )
95 机器人钻铆系统铆接单元及工艺技术
韩 洁, 肖庆东, 杜兆才
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.095
分析铆接工艺,结合机器人钻铆特点,确定自动铆接单元的工艺方案,突破机器人钻铆系统铆枪匹配、铆枪
进给、上钉顶铆等关键技术。机器人自动制孔之后,自动铆接单元可以完成送钉、顶铆、铆接等功能,有效提高钻铆效
率。
2017 Vol. 60 (6): 95-99 [摘要] ( 320 ) HTMLNew PDF (1754 KB)  ( 477 )
100 30CrMnSiNi2A 超高强度钢真空电子束焊接工艺应用研究
庄明祥1,李小曼1,徐 梅1,张兵宪1,杨海欧2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.100
针对锁底对接形式的30CrMnSiNi2A 超高强度钢进行了真空电子束焊接工艺分析与讨论,借助金相分析、
显微硬度、扫描电镜等测试方法对焊缝形貌、组织和性能进行了研究,并分析了常见缺陷的种类和防止措施。试验结
果表明,在合适的电子束焊接参数下可以获得较为理想的30CrMnSiNi2A 超高强度钢焊缝形貌,且具有较好的综合
力学性能,焊缝经目视检查、X 射线探伤和磁粉探伤,达到I 级焊缝要求,并将此焊接工艺成功地应用于飞机机体产
品的焊接。
2017 Vol. 60 (6): 100-104 [摘要] ( 192 ) HTMLNew PDF (2966 KB)  ( 363 )
105 基于墩头轮廓钛合金铆接夹具的优化设计*
符文科,马贵春,王 迎
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.06.105
针对某型号机在弹塑性理论和逆向工程的基础上,采用普通铆接方式,通过计算和数值模拟对铆接的夹具
进行优化设计。结果表明,此夹具的优化设计可使铆接后的干涉量均匀度大大提高,残余应力分布更合理且得出了
铆接后干涉量检测的重要评估手段,为飞机制造过程中工艺的优化和装配效率的提高提供重要参考价值。
2017 Vol. 60 (6): 105-109 [摘要] ( 117 ) HTMLNew PDF (2041 KB)  ( 310 )
  编辑部公告
22 《航空制造技术》入编中国科协《航空航天领域高质量科技期刊分级目录(2023版)》
22 《航空制造技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023版
22 《航空制造技术》入选中国科技核心期刊
22 《航空制造技术》入选WJCI科技期刊世界影响力指数报告(2023)来源期刊
22 《航空制造技术》被中国科学引文数据库(CSCD)核心库收录
22 “编读往来”栏目邀您建言献策
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国际标准刊号:ISSN1671-833X
国内统一刊号:CN11-4387/V
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