电火花加工具有非接触性加工和可以加工导电材料的优点。然而，电火花加工放电频率高、加工间隙小、电磁干扰强，加工过程的稳定性较差。电火花加工深盲孔时，随着加工的深入和排屑能力的降低，间隙中累积的加工屑会越来越多，再结合其加工过程稳定性差的缺点，非常容易出现不可逆拉弧烧伤工件表面，因此，限制了电火花加工深孔的能力。针对熔点高、难切削材料，比如钼钛锆合金，研究了超前两步控制策略的双变量自适应控制系统，根据拉弧率自适应实时调整其中一个变量抬刀周期，根据放电率自适应实时调整间隙伺服电压。验证试验表明：由双变量自适应控制的电火花加工模具钢Cr12MoV 的加工深度较传统电火花加工的加工深度提高了3.7 倍以上；加工熔点2640℃的核工业特制钼钛锆合金可以稳定加工到设定的93mm，此时加工速度没有发生改变，而传统电火花加工几乎不能加工。由此可以看出双变量自适应控制电火花加工的强大加工能力。

基于正负胶结合的UV-LIGA 技术在金属基底上制作了一种新型无源微型射频同轴传输器。针对制作过程中由于胶膜内部曝光剂量分布不均匀导致的正性厚胶AZ50XT 光刻图形精度低的问题，在紫外光刻工艺的基础上，采用分次曝光显影的方法，制作了高尺寸精度的电铸胶膜。对不同尺寸的掩膜板图形进行分次曝光显影试验，研究了分次曝光显影法对光刻图形尺寸精度的影响。试验结果表明：分次曝光显影法可以显著提高AZ50XT胶膜图形化精度，并且光刻图形的精度与掩膜板图形尺寸无关。最后，基于上述试验成果，制作了整体尺寸为3000μm×400μm×200μm，单层最大厚度为60μm，侧壁倾角均大于85°的微型射频同轴传输器。

航空发动机高压压气机叶片弯扭严重、进排气边小、材料加工难度大、精度要求高，采用常规锻造、辊轧、铣削、电解加工方法极难在高效率、低成本的前提下保证其几何精度和表面质量。而常规多轴联动磨削效率过低，且面临复杂的加工残余应力变形问题。因此，利用反向分段残余应力加工控制方法与研制的矩形阵列磨削机床相结合成功实现了多个型号叶片的多主轴同步磨削加工。其中，利用分段方法实现了工件的局部刚性化，等效减小了本段材料的加工变形，利用反向加工顺序消除了本段微小残余应力变形对其他各段的位置移动和误差放大，解决了柔性体局部材料加工过程定位基准的变位问题，使加工残余应力变形的影响减少至接近于零。所加工出的叶片线轮廓度和面轮廓度分别达到30μm 和40μm 以内，采用4 主轴机床后磨削效率较此前单主轴机床的提高近4 倍，该方法可以大幅度降低叶片加工成本，并为采用更多主轴机床矩形阵列加工奠定了基础。

航空发动机外部导管大都是钛合金弯管，弯管在冷弯过程中产生的内表面缺陷用传统的研磨方法难以去除，是一个技术瓶颈问题。利用磁力研磨加工方法可以实现钛合金弯管内表面的研磨抛光。从航空发动机内部钛合金导管的应用案例出发，解析了磁力研磨钛合金弯管内表面的基本原理，同时分析在设计研磨装置过程中的关键技术问题，在磁场发生源和磁极运动轨迹构成以及磁极形状设计等方面，加以理论解剖和有限元模拟分析，得到了一套较完善的工艺方案，试验结果表明磁力研磨加工方法对弯管内表面缺陷去除起到良好的作用。

针对熔模铸件模具型腔设计中存在收缩率赋值不准确导致多次修模的问题，作为初期研究，提出一种典型结构在凝固过程中收缩率的预测方法，为铸件收缩率预测提供一种思路。由于BP 神经网络具有强大的容错性和鲁棒性，故基于BP 神经网络构建依附于铸件结构的几何参数和收缩率之间的映射模型。由于BP 神经网络隐含层神经元尚无针对不同案例的设计准则，因此，在映射模型建立时研究隐含层神经元个数对建模准确度的影响。结果表明，针对此典型结构铸件，当隐含层神经元个数为3 时，映射模型的预测误差最小，此时，测试样本的预测和实测值收缩率平均偏差为0.09%，可较好地实现凝固过程收缩率预测。

通过全因子试验研究了不同磨削工艺对轴承沟道磨削变质层的影响。选取磨削参数时考虑残余应力、硬度、残余奥氏体和磨削变质层等目标。同时也考虑不同磨削参数对磨削效率和磨削精度的影响。试验表明，砂轮转速对残余应力和磨削变质层的影响较大，对硬度和残余奥氏体的影响较小。采用9000r/min 的砂轮转速磨削将产生较高的残余拉应力。最终选取了所有磨削工艺中最为合适的磨削参数为：7000r/min 砂轮转速、200r/min 工件转速、15μm 磨削深度，具有重要的工程指导意义。研究结果可以很好地指导轴承企业生产。

采用扫描电子显微镜对β 锻TC17 钛合金的时效析出行为进行研究，并以拉伸性能和断裂韧度试验表征不同时效处理对其力学性能的影响。研究结果表明：经两相区固溶+ 不同时效温度热处理后，α 相在β 相基体上析出、形核、长大。随着时效温度的升高，次生α 相含量逐渐降低且分布不弥散，抗拉强度线性下降，塑性升高，断裂韧度线性升高。经630℃不同保温时间的时效，短时间次生α 相呈针状，随着保温时间的延长，次生α 相厚度d 从42nm 粗化至138nm，含量ωa 从12.6% 下降至4.5%。抗拉强度Rm 与次生α 相厚度、含量呈Rm=1.01ωa-0.95d+1274.1 关系变化。次生α 相的厚度降低和含量增加均能使抗拉强度提高，塑性和断裂韧度降低。

以当前航空发动机制造现状为研究对象，简要概述电解加工、数控加工、精密锻造及超塑性成形等叶片主流加工工艺及其制造关键性技术，并引出发动机叶片制造过程的测量手段。阐述三坐标测量过程中叶片坐标定位、测量轨迹规划及点云降噪的实现方法；简要分析了激光测头安装精度、激光投射角度、测量景深等对激光扫描法测量精度的影响。对航空叶片精密制造工艺及与之相适应的高效精密检测技术快速发展具有一定指导意义。

针对传统飞机装配生产线自动化程度和效能低的问题，研究设计了一条模块化柔性飞机装配生产线。将传统的部装生产线和总装生产线规划为一条装配生产线，根据装配流程和就近布置原则对总装区、部装区、组装区进行模块化分区，并对装配生产线中的装配工装、制孔设备和工作平台等进行模块化设计，设置通用的移动接口和能源信息接口。通过对飞机装配生产线效能分析得出：在不大幅增加建设成本的基础上，模块化柔性飞机装配生产线中装备利用率大幅提升，整体自动化程度显著提高，装配周期明显缩短。

电子枪聚焦部件的结构和尺寸会直接决定最终电子束焦点处电流密度和束流半径，影响电子束流品质。通过CST 仿真软件对电子枪聚焦部件进行分析，模拟得到电子枪聚焦部件不同的结构尺寸参数对电子束电流密度和束流半径的影响结果。仿真结果表明，在其他参数不变的情况下，聚焦线圈端面与电子发射面距离从305mm 增加345mm 时，电子束流半径从1.44mm 减小至0.93mm ；聚焦线圈内半径从30mm 增大至40mm 时，电子束流半径从0.86mm 增至1.38mm ；磁轭间隙从28mm 增至43mm 时，电子束流半径先减小再增大，在34mm 处束流半径达到最小值0.957mm。使用基于CST 仿真优化参数制备聚焦线圈的电子枪对1mm TC4 薄板进行焊接试验，在相同焊接工艺参数的情况下，新得到的焊缝宽度小于原有焊缝。

适应性是制约红外导引装备性能的关键因素之一, 其设计方法的智能化创新研究具有重要的意义。简介了基于模型的系统工程方法和人工智能方法的发展和现状，对红外导引装备环境适应性智能设计方法进行了分析，并利用SysML 分别建立了一种5 层的智能设计系统总体架构模型、一种智能综合推理的设计过程模型、一种面向对象的知识分类结构模型和一种用模糊神经网络抽取案例知识的行为模型，为精导装备智能设计系统的研发提供了有益的参考。

以ZTC4 钛合金电子束焊接接头为研究对象，通过显微硬度试验、金相分析以及常规力学性能试验，讨论了电子束焊接接头不同位置的组织、形态差异，探究显微组织与接头显微硬度的相关性，以及电子束焊接接头的拉伸性能和冲击性能。通过组织分析及显微硬度测试发现，ZTC4 合金电子束焊缝微观组织由原始β 相转变为针状α' 相，即针状马氏体，其热影响区组织为片状α 相与原始β 相的混合物，且焊缝处显微硬度最高，热影响区其次，母材最低。通过力学性能测试发现，电子束焊接接头的拉伸和冲击性能与母材相当，说明采用电子束焊接ZTC4 可以得到力学性能良好的焊接接头。

以溶胶- 凝胶法制备的层状SiO2f/SiO2 织物复合材料为研究对象，采用试验和数值方法研究了材料的变形机制和弹性常数。首先，采用试验方法测量了材料沿纤维方向的弹性模量；其次，采用代表性体积单元法建立材料的胞元模型，并基于周期性边界条件，得到材料的等效杨氏模量，与通试验结果相比较，验证有限元模型的可靠性；最后，通过有限元方法分析胞元在不同拉伸载荷、剪切载荷作用下的变形，从而得到材料的等效拉伸模量、剪切模量和泊松比共9 个弹性常数。研究表明：基于周期性边界条件的代表性体积单元法解决了胞元变形不协调问题，可用于预测材料的弹性常数模量，分析结果与试验测试结果相吻合，能够正确反映SiO2f/SiO2 复合材料的力学行为。研究结果可为材料的结构设计和优化提供参考。

飞机蒙皮下陷加工质量对飞机的整体重量有较大影响，对维持外形表面也有着重要作用，在大型飞机蒙皮的制造中，对飞机蒙皮下陷的加工精度也提出了较高的要求。提出了一种基于激光扫描的蒙皮下陷特征点提取方法，以达到实现飞机蒙皮下陷特征数字化检测的目的。首先，对扫描线点云数据进行扫描线的识别区分，并进行三维数据降维处理；然后，通过一阶差分计算每一点的前后一阶导数，通过判断矢量角度提取下陷点，并通过比较下陷点的曲率寻找到下陷位置的边界点；最后，将边界点向上表面数据点拟合的直线进行投影，将获得投影点作为蒙皮下陷特征点。该方法直接处理T-Scan 扫描获取的扫描线点云数据。通过对实际蒙皮件测量处理，试验表明该方法有较好的实用性，下陷特征点的提取精度较高。