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《航空制造技术》论文模板
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2022年 第65卷 9期
刊出日期：2022-05-01
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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 (9): 1-1 [摘要] ( 41 ) HTMLNew PDF (2737 KB)  ( 36 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (9): 1-119 [摘要] ( 69 ) HTMLNew PDF (91431 KB)  ( 185 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (9): 6-10 [摘要] ( 52 ) HTMLNew PDF (403 KB)  ( 23 )
       专稿
14 六轴五联动数控加工非线性误差的分析与控制
沙智华，冯琳琳，马付建，宋秀莹，王紫光，张生芳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.014
多轴联动数控加工中数控系统线性插补和实际刀具轨迹的不一致性，导致了非线性误差的产生。通过建立非线性误差模型，预测了最大非线性误差的位置；通过分析曲线拟合度并采用抛物线函数法进一步完善误差模型，分析非线性误差的影响因素；通过自适应线性化法将超差程序段控制在误差允值范围内。以圆盘刀六轴五联动数控加工叶片曲面为例，对其刀位文件进行仿真分析，控制后采样程序段的非线性误差得到明显改善，最大非线性误差的标准差降低近84.5%，验证了该控制方法的有效性。
2022 Vol. 65 (9): 14-19 [摘要] ( 128 ) HTMLNew PDF (2109 KB)  ( 110 )
       封面文章
20 向极限挑战的高性能磨削技术发展及其在航空制造领域的应用前景
金滩，何训，王其荣，尚振涛
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.020
磨削加工是精密与超精密零部件加工质量保证的关键环节，在航空制造领域应用广泛。 磨削技术目前已发展成为兼具高精度、高质量和高效率的加工技术，在获得极高加工效率的同时，还有利于保证零件加工精度和表面完整性。 磨削技术不断突破传统工艺局限，已形成各具特色的高性能磨削工艺技术。 高效深切磨削技术采用极高的砂轮线速度，结合大切深和高进给速度，可获得极高的磨削效率，而且加工表面完整性良好，在航空发动机高温合金叶片榫齿的高效成形磨削中显示了良好的效果。 快速往复磨削工艺采用直线电机工作台直驱技术，可以实现很高的工作台进给速度，形成有利的传热条件，大部分磨削热可以被磨屑带离磨削区，能够获得较高的磨削效率和良好的表面完整性。 快速点磨技术用于大深径比薄壁细长轴的磨削，有利于保证薄壁细长轴的加工精度，提升加工效率。 缓进深切磨削技术用于发动机叶片榫齿的深切成形，磨削传热条件复杂，需要进一步开展大切深、复杂曲面接触条件下的磨削传热问题，不同接触条件的粗、精磨工艺设计，以及磨削过程智能监控与优化技术方面的研究。 高效深切磨削工艺还可以实现航空铝合金的大去除率深切磨削。 高速与超高速磨削技术在高体积分数碳化硅增强铝基复合材料、涡轮盘叶尖飞切磨削等不同领域，具有很好的应用前景。
2022 Vol. 65 (9): 20-33 [摘要] ( 112 ) HTMLNew PDF (8999 KB)  ( 87 )
       论坛
36 不同线速度下无结合剂碳化钨的磨削机理及机械化学磨削试验研究
张振宇，周淳琛，冯俊元
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.036
玻璃模压是一种快速大批量生产光学玻璃透镜的方法，受到各行业的青睐。 而无结合剂碳化钨作为一种优异的模仁材料被广泛应用于玻璃模压，其具有高硬度、高强度、高热导率的特点。 然而无结合剂碳化钨由于其较大的脆性，加工过程中极易出现裂纹崩碎，难以获得良好的表面质量和形状精度。 首先在超精密单点车床上进行了高速刻划试验，研究不同线速度（1m/s、5m/s、10m/s、20m/s） 对碳化钨材料去除形式的影响。 然后对碳化钨进行超精密磨削，研究碳化钨的表面形貌和亚表面损伤等。 此外，引入机械化学磨削液，研究其对碳化钨磨削过程的促进作用，磨削时采用含有质量分数为 1% 纳米氧化硅和 3% 过氧化氢的水基磨削液，并观察机械化学磨削的表面形貌，结果发现机械化学磨削液能够有效降低表面划痕数量，提高磨削后表面质量。
2022 Vol. 65 (9): 36-42 [摘要] ( 106 ) HTMLNew PDF (75473 KB)  ( 63 )
43 表面结构对内冷却砂轮磨削性能的影响
彭锐涛，高珊，陈美良，刘波
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.043
针对高温合金磨削加工过程中存在磨削温度高、加工效率低等问题，设计了一种带有可更换磨料环的内冷却砂轮。 为进一步提升磨削液在磨削弧区的流动特性和换热性能，基于葵花籽叶序排布模型，设计了磨料环的表面结构和内流道出口形状，基于计算流体动力学方法，建立了磨削弧区流场有限元模型，模拟了不同流道出口形状对内冷却砂轮磨削弧区流场分布的影响。 开展了镍基高温合金 GH4169 的磨削试验研究。 结果表明，磨粒族叶序排布方式有效增强了磨削液在磨削弧区的流动换热能力，相比圆形出口流道，矩形出口流道的冷却润滑效果更好，随着砂轮转速的增大其换热效率提升更显著，得到的磨削温度和工件表面粗糙度值分别平均降低 24.12% 和 18.50%，已加工表面形貌更加平整、细腻。
2022 Vol. 65 (9): 43-49/68 [摘要] ( 82 ) HTMLNew PDF (60294 KB)  ( 43 )
50 基于结构化砂轮的结构表面高效精密磨削技术研究
郭兵，张庆贺，郭振飞，AMR Monier，赵清亮
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.050
使用结构化砂轮可以实现结构表面的高效精密加工。 首先，总结了基于结构化砂轮加工结构表面的磨削工艺研究现状。 接着，阐释了在此磨削过程中获得结构表面几何参数的求解方法及仿真过程。 随后，介绍了一种基于已设计结构表面反向求解结构化砂轮表面结构参数和相应磨削工艺参数的数学模型。 最后，通过试验验证了所建立模型的准确性和可靠性。
2022 Vol. 65 (9): 50-59 [摘要] ( 85 ) HTMLNew PDF (21288 KB)  ( 41 )
60 整体叶盘研磨抛光机器人接触力阻抗控制方法研究
李论，王正佳，赵吉宾，朱光，张洪瑶
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.060
针对整体叶盘机器人自动化研磨抛光接触力控制的技术难点，对磨抛过程磨抛工具与叶片之间接触力进行分析，将负载静态标定与传感器零点在线补偿相结合，提出了基于零点漂移的机器人磨抛加工负载标定与补偿算法，并将其与基于位置的阻抗控制结合应用于整体叶盘的自动化磨抛加工。 负载标定与补偿试验表明，加工过程中采用基本的标定与补偿算法的接触力和力矩的平均误差值从 –0.12853N 和 0.0055N·m 增加至 –1.9826N 和 –0.1680N·m，而采用基于零点漂移的标定与补偿算法可将接触力和力矩的平均误差降低至 –0.1532N 和 0.0083N·m，证明了该算法能够有效降低传感器零点漂移对接触力实现计算的影响。 同时，力控试验表明，该算法与基于位置的阻抗控制结合能够有效实现对期望接触力的跟踪控制，从而明显提高整体叶盘磨抛加工的表面质量。
2022 Vol. 65 (9): 60-68 [摘要] ( 77 ) HTMLNew PDF (9529 KB)  ( 133 )
69 蓝宝石复杂表面光学元件精密-超精密磨削机理及关键技术研究进展
王盛，赵清亮，王生，王金虎，戚春亮，王建勇
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.069
蓝宝石复杂表面光学元件因其优异机械性能和光学性能被广泛应用于高端科技和航空航天等领域，而蓝宝石的高硬脆性和复杂表面的高精度要求对光学制造能力提出了巨大挑战。 分析了蓝宝石复杂表面光学元件的磨削机理及关键制造技术研究现状，首先从蓝宝石材料性能、表面和亚表面损伤、工具和工具磨损、能场辅助和残余应力等方面阐述了蓝宝石磨削机理，然后对高陡度蓝宝石保形整流罩、非球面光学元件超精密磨削加工技术进行研究，最后对蓝宝石自由曲面超精密磨削加工关键技术进行总结与展望。
2022 Vol. 65 (9): 69-80 [摘要] ( 86 ) HTMLNew PDF (54449 KB)  ( 37 )
       研究论文
82 碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术研究进展
白大山，陈五一，陈雪梅
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.082
碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构已经被广泛地应用于航空航天及相关的工程领域。阐述了近年来国内外碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术的研究进展与发展方向，重点剖析了叠层结构钻削机理、制孔缺陷、制孔质量影响要素等方面。为实现碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构优质高效制孔加工，提出叠层结构制孔切削热建模仿真、制孔缺陷预测与制孔过程智能控制等未来研究方向。叠层结构制孔研究的现状分析与展望将会对航空装配领域的技术进步起到重要的指导作用。
2022 Vol. 65 (9): 82-88 [摘要] ( 142 ) HTMLNew PDF (1238 KB)  ( 292 )
89 基于CATIA Composer的飞机部件装配进度三维可视化技术研究
韩志仁，刘小诵，吴蒙，刘宝明
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.089
为了解决实际生产现场中装配状态信息反馈不直观的问题，便于管理和避免差错，确保进度目标的实现，从将装配进度三维可视化展现角度出发，提出了利用 CATIA Composer 软件搭建飞机部件装配状态三维展示平台方法，研究了基于三维 AO 和 MES 系统的零件装配状态获取逻辑，建立了零组件装配状态信息模型，提出了根据零件装配状态驱动三维模型显示方法，阐述了基于实时生产信息的飞机部件装配进度展示过程，并通过某飞机中央翼装配车间实例进行应用验证，证明该方法可行。
2022 Vol. 65 (9): 89-95 [摘要] ( 123 ) HTMLNew PDF (9549 KB)  ( 76 )
96 速度、加速度及加加速度对S形缘条加工时间的影响
吕盾，宋彦宏，刘艺柱，王大伟，赵万华
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.096
在航空结构件的加工中，除进给速度外，进给加速度和加加速度同样对加工效率具有重要影响。以S形试件S形缘条精加工为例，采用科德GNC61数控系统研究了进给速度、加速度及加加速度对加工时间的影响规律，分析了提高速度、加速度及加加速度对机床误差及S形试件加工误差可能产生的影响。结果表明，速度、加速度及加加速度的提高有效降低了S形缘条的加工时间，进给速度由1000mm/min提高到5000mm/min，加速度进一步由0.1m/s2提高到1.0m/s2，加速度建立时间进一步由200ms缩短到20ms，S形缘条的加工时间分别缩短24.20%、25.38%和41.84%。提高速度、加速度及加加速度造成的问题是指令频宽增宽及激励成分增多，使得机床跟随误差及联动轨迹误差的控制难度增大，并易于激起机床机械结构振动。
2022 Vol. 65 (9): 96-102 [摘要] ( 90 ) HTMLNew PDF (2177 KB)  ( 109 )
103 激光冲击强化Al7050–T7451合金紧固孔的残余应力研究
帅仕祥，吴俊峰，车志刚，曹子文，邹世坤，孙汝剑
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.103
为研究不同激光冲击强化轨迹对 Al7050–T7451 合金紧固孔残余应力的影响，改善紧固件疲劳寿命，采用 ABAQUS有限元模型和生死单元技术，对Al7050–T7451合金紧固孔开展先强化后开孔和先开孔后强化的残余应力数值模拟试验研究。研究结果表明，4个十字交叉光斑激光冲击强化Al7050–T7451合金表面S11残余压应力数值模拟结果接近试验测试值，先强化后开孔数值模拟结果与试验测试值接近，验证模型正确性。与先开孔后强化相比，先强化后开孔Al7050–T7451合金紧固孔的表面S11残余压应力值更大。与2个横向光斑相比，2个纵向光斑激光冲击强化紧固孔的表面S11残余压应力值更大。与2个光斑相比，4个十字交叉光斑激光冲击强化紧固孔的表面S11残余压应力值更大。研究结果为改善激光冲击强化紧固孔疲劳寿命奠定基础。
2022 Vol. 65 (9): 103-109 [摘要] ( 103 ) HTMLNew PDF (16685 KB)  ( 43 )
110 干涉螺栓电磁安装力控制参数建模分析
杨柳，岳婷，左杨杰，曹增强，仇继伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.09.110
干涉螺栓安装是飞机干涉螺接构件疲劳强化的重要工艺组成。为了优化干涉螺栓电磁力安装方法，基于电磁铆接技术，建立干涉螺栓电磁安装力加载有限元模型，研究控制参数对电磁安装力的影响规律。结果表明充电电压对安装力峰值影响最显著，但对脉宽无影响；当低电容量放电时，对安装力峰值和脉宽均有明显影响，当高电容量放电时，对安装力峰值影响变小，对脉宽影响仍旧显著；放电电阻可实现安装力峰值线性调控，且不改变脉宽；当次级线圈厚度较小时，次级线圈厚度对安装力峰值影响显著，随着厚度增加，安装力峰值增长速度放缓并最终达到稳定值。工程实际中，为了得到合适的电磁安装力，宜采用大电容量电容、低电阻电缆，并利用充电电压控制安装力峰值。
2022 Vol. 65 (9): 110-114 [摘要] ( 68 ) HTMLNew PDF (16359 KB)  ( 33 )
  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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主管：中国航空工业集团有限公司
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邮编：100024
电话：010-85703109/3877-291
在线投稿:http://www.amte.net.cn
国际标准刊号：ISSN1671-833X
国内统一刊号：CN11-4387/V
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