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《航空制造技术》论文模板
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2022年 第65卷 5期
刊出日期：2022-03-01
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专稿
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研究论文
本期目录
本期封面
本期电子刊
 
       本期封面
1 本期封面
2022 Vol. 65 (5): 1-1 [摘要] ( 33 ) HTMLNew PDF (1097 KB)  ( 29 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (5): 1-118 [摘要] ( 60 ) HTMLNew PDF (184360 KB)  ( 165 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (5): 6-10 [摘要] ( 46 ) HTMLNew PDF (412 KB)  ( 25 )
       封面文章
14 在机测量技术与工程应用研究进展
李文龙，王刚，田亚明，寇猛，李中伟
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2022.05.014
机测量技术相比离线测量具有成本低、加工过程可检测、无需搬运与反复装夹等优势，为航空涡轮叶片、飞机机身机翼蒙皮、核电汽轮机大叶片、汽车发动机曲轴等复杂曲面零件精密制造提供了新的技术手段，但实际操作过程中仍存在两大技术难题： （1）接触式在机测量精度较高，但受单点碰触采集模式的限制，检测效率无法满足工业零件的全尺寸批量化检测需求，仅适用于零件关键尺寸特征精确测量或干涉严重的复杂结构深入测量； （2）非接触式传感器位姿标定精度直接影响测量精度，此外测量精度也受投射方向和测量景深等因素影响，如何综合考虑上述因素进行传感器位姿精确标定和测量路径自动规划是亟须解决的问题。针对这些难题，系统介绍了接触式 / 非接触式在机测量系统架构、接触式在机测量路径规划、非接触式在机测量参数标定与路径规划理论方法，以此为基础开发出非接触式在机测量数据采集与处理专用软件 iPoint3D OnsiteScan，介绍了该软件在航空发动机叶轮、航空航天框梁壁板、飞机蒙皮、核主泵法兰密封型面等典型零件在机测量工业场景中的应用效果，并讨论了复杂曲面在机测量技术的发展趋势。
2022 Vol. 65 (5): 14-35 [摘要] ( 158 ) HTMLNew PDF (23469 KB)  ( 276 )
       专稿
36 基于有限元CFRP多次铣削过程中面下损伤研究
郑华林，王贵鑫，宁海峰，胡志伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.05.036
碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）因其优越的性能被应用于航空航天领域。对于 CFRP 切削加工研究，目前主要集中在单次铣削上，但在实际加工中多次铣削策略被广泛应用，而多次铣削对面下损伤的影响是不可忽略的。为了解决这个问题，利用 VUMAT 子程序建立三维 Hashin 失效准则及 CFRP 多次铣削有限元模型。通过试验验证了仿真模型的准确性。利用该模型分析了切削力和面下损伤随纤维方向角的变化规律。结果表明，多次铣削策略中第 2 次铣削切削力小于第 1 次，且切削力遵循 90°>135°>45°>0° 的规律；面下损伤低于单次铣削，损伤因子随纤维方向角度的增大而增大，其中纤维方向角为 0 时损伤因子最小，135° 时损伤因子最大，面下损伤最严重。
2022 Vol. 65 (5): 36-42 [摘要] ( 71 ) HTMLNew PDF (13234 KB)  ( 46 )
       论坛
46 工业机器人绝对定位误差补偿方法
林嘉睿，程东源，刘思仁，任永杰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.05.046
导读: null
现场环境下工业机器人连续作业运行容易导致定位漂移问题，利用外部高精度测量系统获取其末端执行器精确三维位置信息是机器人绝对定位误差的有效补偿方式。针对误差补偿三维测量高效率、高精度、高适应性要求，提出了一种基于工作空间测量定位系统的工业机器人精度补偿方法。利用测量定位系统的动态特性，设计了针对机器人工作轨迹空间的网格划分策略，根据定位误差实际分布情况调整网格边长，通过采集网格节点绝对定位误差矢量值，研究了反距离加权算法以完成轨迹关键节点定位误差矢量的插值计算，最终完成末端执行器绝对定位误差补偿。试验结果表明，所研究方法实时性好、效率高，安装20kg负载补偿后机器人绝对定位误差平均值由1.36mm降为0.19mm，提升了约86%，能够显著改善工业机器人现场作业精度。
2022 Vol. 65 (5): 46-54 [摘要] ( 87 ) HTMLNew PDF (4081 KB)  ( 205 )
55 机床线性轴多自由度运动误差在线测量方法
蔡引娣，高英豪，王路辉，范光照
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.05.055
激光多自由度误差测量方法常被用于测量机床运动误差。半导体激光器由于体积小、成本低等优点，常被作为激光多自由度误差测量系统的光源。但是，大气扰动和测量系统的变形将导致半导体激光器的出射光束产生漂移，影响测量系统的稳定性。同时，由于半导体激光器的发光特点，其光斑常为椭圆形，从而制约了以半导体激光器为光源的激光多自由度误差测量系统的测量精度。因此，提出了基于双反射镜的光束漂移自动抑制方法，对半导体激光的光束漂移进行实时测量和补偿；同时提出了光束整形方法，在不加入其他光学元件的同时，修正半导体激光器的光斑形貌。在此基础上，设计并搭建了半导体激光多自由度运动误差测量系统。通过试验可得，测量系统水平直线度误差信号、竖直直线度误差信号、偏摆角误差信号和俯仰角误差信号的稳定性由光束漂移抑制前的6.9μm、6.7μm、5.4arcsec 和4.6arcsec 提高到光束漂移抑制后的5.5μm、2.5μm、1.3arcsec 和1.7arcsec；直线度误差测量精度优于1.9μm，角度误差测量精度优于1.6arcsec。
2022 Vol. 65 (5): 55-62 [摘要] ( 61 ) HTMLNew PDF (7658 KB)  ( 29 )
63 飞机装配大尺寸多系统测量场构建及应用
赵建国，台春雷，刘哲，王崇，白继鹏
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.05.063
针对飞机装配对大尺寸、高精度、兼容性强、扩展性好、快速组网的测量技术需求，开展面向飞机装配的大尺寸多系统测量基准场构建技术研究，提出基准点优化设计原则，采用基于激光跟踪仪的多站位冗余测量长度约束算法，构建兼容飞机装配现场设备的三维精密测量基准场，并通过试验对比验证了测量基准场的标定精度。最后通过典型应用案例阐述了在飞机装配过程中大尺寸多系统测量基准场的应用效果，促进了飞机装配测量工艺技术改进，提高了飞机装配质量和生产效率。
2022 Vol. 65 (5): 63-67/74 [摘要] ( 110 ) HTMLNew PDF (2620 KB)  ( 311 )
68 涡轮导向器喉道面积三坐标测量不确定度评估
王振兴，范明争，张盛珺，曹玮
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.05.068
针对当前涡轮导向器喉道面积三坐标测量不确定度评估研究的不足，通过分析测量过程和测量原理，给出了一种涡轮导向器喉道面积三坐标测量不确定度评估模型。最后结合测量实例对单喉道面积测量不确定度及全环面积测量不确定度进行了评估。评估结果表明，所选用的三坐标测量方法可以满足涡轮导向器喉道面积的设计要求。
2022 Vol. 65 (5): 68-74 [摘要] ( 88 ) HTMLNew PDF (1101 KB)  ( 263 )
       研究论文
76 铝合金凝固过程中缺陷预测模型研究进展
王兵，王俊升
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2022.05.076
近些年航空航天对轻质高强抗疲劳铝合金的需求日益迫切，铸造缺陷的预测与抑制技术受到广泛重视。铝合金凝固过程中产生的氢气孔缺陷是疲劳失效的主要裂纹源，其预测与控制技术是高品质铝合金制备加工的核心工艺技术。在国外，元胞自动机（CA）等具有物理意义且计算效率较高的微观组织结构模型已成功地应用于先进铸造工艺的设计，如飞机发动机单晶叶片、飞机发动机涡轮盘，以及飞机蒙皮高强轻质铝合金工艺窗口优化。总结了计算模型应用于铝合金凝固过程中缺陷的预测及最新研究进展，提出了未来缺陷预测模型的发展方向。
2022 Vol. 65 (5): 76-87 [摘要] ( 100 ) HTMLNew PDF (1465 KB)  ( 255 )
87 镁铝尖晶石高温环境加工性能研究
计天宇，赵清亮，郭兵，石卓奇，邹文鹏
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2022.05.087
镁铝尖晶石是一种硬脆透明陶瓷材料，为解决其难加工问题，超精密激光辅助车削加工技术被应用于精密加工中。因此，采用高温维氏压痕试验以及高温刻划试验，对镁铝尖晶石高温环境下加工性能的研究具有重要意义。当加工环境温度从 23℃上升至 283℃时，维氏显微硬度值从 15.85GPa 降低至 7.66GPa，脆塑转变临界深度平均值从0.51μm 增加至 0.80μm。探究了高温环境下材料脆性域及塑性域的材料去除方式。通过对划痕表面形貌的观测，确定其亚表层裂纹深度随温度上升而减小，为超精密激光辅助车削加工技术提供了一定的技术基础。
2022 Vol. 65 (5): 87-92 [摘要] ( 65 ) HTMLNew PDF (17208 KB)  ( 177 )
93 拼接顺序对双激光选区熔化成形 TC4 钛合金成形性的影响
杨圣昆，谢印开，胡全栋，李怀学
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.05.093
为了提高多激光选区熔化技术在拼接区域的成形质量，研究了不同拼接顺序对双激光选区熔化成形 TC4钛合金拼接区域的表面形貌、内部缺陷、拉伸性能等成形性的影响。结果表明，相邻层间条带无相对偏转时，双激光逆序拼接因激光熔化扫描过程中粉末的剥蚀效应导致拼接区域表面起伏较大，且易于产生内部缺陷；双激光顺序拼接可大幅消除拼接区域表面起伏，且内部缺陷大幅减少；设置 67° 相邻层间条带相对偏转角时，双激光顺序拼接试样可避免内部缺陷产生，改善拼接区域表面形貌，显微硬度及抗拉强度则与逆序拼接时基本一致。采用顺序拼接和相邻层间条带相对偏转可改善双激光选区熔化拼接区域的成形质量。
2022 Vol. 65 (5): 93-99 [摘要] ( 64 ) HTMLNew PDF (14596 KB)  ( 30 )
100 航空发动机机匣类零件自动编程工具功能探索
兰影铎，薛庆增，于武
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2022.05.100
针对航空发动机机匣类零件数控程序质量难以有效控制、数控编程效率低及灵活性差等技术难题，提出一种航空发动机典型机匣类零件自动编程解决方案，通过 UG CAM 环境中定制自动编程功能工具，实现机匣类零件数控加工程序的自动化编制，以提高航空发动机机匣零件数控编程的效率和质量。
2022 Vol. 65 (5): 100-103 [摘要] ( 110 ) HTMLNew PDF (1045 KB)  ( 338 )
104 钛合金表面电火花沉积 NiCr–3 涂层的试验研究
刘宇，王天姝，苏全宁，马付建，杨大鹏，张生芳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.05.104
钛合金由于表面硬度低及耐磨性差而发展受限，利用电火花沉积技术对其表面进行改性处理可提升钛合金材料工作性能。以 NiCr–3 为电极在钛合金表面制备了强化涂层，分析了工艺参数对涂层表面粗糙度、表面形貌及厚度的影响规律，分析了不同工艺条件下涂层的微观组织结构变化规律。结果表明，随着比沉积时间的增加，涂层厚度先增加后减小，最佳比沉积时间为4min/cm2；随着沉积频率的增加，表面裂纹数量有所减少；随着沉积电压、沉积频率以及比沉积时间的增加，涂层硬度不断增大，最后逐渐趋于稳定。所获涂层是由基体中 Ti 元素与 NiCr–3 电极发生反应生成的反应涂层，涂层的主要成分是 Ni3Ti、Ni2Ti、Cr2Ti 和 Cr1.93Ti1.07等相。
2022 Vol. 65 (5): 104-112 [摘要] ( 67 ) HTMLNew PDF (9266 KB)  ( 32 )
  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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