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《航空制造技术》论文模板
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2022年 第65卷 13期
刊出日期：2022-07-01
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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 (13): 1-1 [摘要] ( 42 ) HTMLNew PDF (1467 KB)  ( 41 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (13): 1-121 [摘要] ( 66 ) HTMLNew PDF (253234 KB)  ( 214 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (13): 6-10 [摘要] ( 44 ) HTMLNew PDF (396 KB)  ( 23 )
       专稿
14 氟化钙抛光加工工艺及进展
彭云峰，杨磊，刘晓阳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.014
氟化钙（Calcium fluoride，CaF2 ）晶体是一种非常重要的光学晶体，因其具备高透射率和良好的长期辐射稳定性被广泛应用于光学仪器中。随着光刻技术向较短波长的发展，CaF2 更是成为极紫外光刻物镜的首选材料。CaF2 是一种典型的脆性材料，断裂韧性很低，一般通过抛光加工制成 CaF2 光学表面，所以其抛光加工技术与工艺尤其重要。总结了 CaF2 的主要加工方法、工艺及研究成果，介绍了其粗加工阶段所涉及的超精密切削和固结磨料研磨方法；重点从超精密抛光这一方面，较全面地概述了浮法抛光、化学机械抛光、固结磨料抛光、磁流变抛光、振动辅助固结磨料抛光和离子束抛光等抛光方法的原理及进展，并对以上加工方法进行对比；最后，对 CaF2 抛光加工技术的未来发展方向做了初步展望。希望能为 CaF2 加工领域后续深入研究提供参考。
2022 Vol. 65 (13): 14-25 [摘要] ( 242 ) HTMLNew PDF (14783 KB)  ( 338 )
       封面文章
26 航空发动机难加工零件的机内测量技术与高品质数控加工
万能，沈鹏，常智勇，王展，冯咏
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.026
加工精度与加工效率高且一致性好是高品质加工的两个重要特征。以机匣、涡轮盘、整体叶盘等为代表的航空发动机难加工零件因刚度弱、切削力大、精度要求高等原因，很难实现高品质加工。数控机床机内测量简称机内测量，通过自动测量装夹在机床上的工件，可以自动发现制造特征的定位偏差或加工误差进而补偿加工。因此，应用机内测量技术能够有效提高航空发动机难加工零件的加工品质。分析了航空发动机难加工零件的特点，讨论了机内测量技术在航发高品质加工中的应用场景、研究热点，并阐明了其应用原理。以航发涡轮盘榫槽边缘的倒圆加工为案例，通过机内测量榫槽边缘的各向偏差改良了传统工艺，实现了倒圆的补偿加工。最后指出了机内测量在航发难加工零件制造中的探索方向。
2022 Vol. 65 (13): 26-34 [摘要] ( 168 ) HTMLNew PDF (7190 KB)  ( 115 )
       论坛
38 航空制孔机器人的现状与展望
袁培江，陶一宁，傅帅，苏峰，陈冬冬，史震云
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.038
制孔是飞机装配的重要环节之一，而航空制孔机器人凭借效率高、成本低、稳定性好的优势成为航空装配领域的研究热点。首先根据机器人平台的不同，将航空制孔机器人分为 3 种，介绍了国内外航空制孔机器人的研究和应用现状，然后从结构设计、控制算法、过程管控、视觉标定及检测 4 个方面分析了国内外航空制孔机器人关键技术，最后展望了未来航空制孔机器人的发展趋势。
2022 Vol. 65 (13): 38-47 [摘要] ( 135 ) HTMLNew PDF (74809 KB)  ( 131 )
48 一种多电机共轴驱动七自由度机械臂研究
房立金，许继谦，高跃，赵乾坤，郭铖，钱奕安
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.048
针对机器人在加工和装配等领域应用时存在精度等方面的不足，提出了一种多电机共轴驱动的七自由度机械臂设计方案，在机械臂的腰、肩、肘关节处布置了双电机共轴驱动的关节结构。提出了双电机共轴驱动的消隙控制方法和同步控制方法，并给出了上述两种控制算法之间平滑切换的转换条件。在底层控制基础上，应用 ROS 和EtherCAT 总线技术搭建了机械臂的上层控制系统。结果表明，本文设计的七自由度机械臂系统在精度、负载能力上均具有一定的优势。
2022 Vol. 65 (13): 48-55 [摘要] ( 90 ) HTMLNew PDF (7196 KB)  ( 50 )
56 机器人磨抛微量去除飞机蒙皮包铝工艺试验
田凤杰，车长林，李孝辉，李论
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.056
为了实现民用飞机蒙皮包铝的良好微量磨抛去除，解决传统手工磨抛效率和加工质量低的问题，进行了机器人磨抛包铝工艺试验。根据 Preston 去除理论建立包铝的去除量模型，分析磨抛过程中的工艺参数对包铝微量去除的影响规律。利用 ABAQUS 软件对磨抛过程进行模拟仿真，分析磨抛压力、进给速度、磨料粒度、工具转速等工艺参数对去除深度的影响规律。利用自行搭建的机器人磨抛系统平台，设计单因素试验验证模型的可靠性，通过正交试验确定优化工艺参数组合，实现对包铝磨抛微量去除的控制。结果表明，在一定范围内，磨抛压力对去除深度的影响较大，磨料粒度对去除深度的影响相对较小；对磨抛工艺参数的控制可以实现材料的微米级均匀一致性去除，并获得了良好的表面质量。
2022 Vol. 65 (13): 56-62 [摘要] ( 85 ) HTMLNew PDF (8679 KB)  ( 30 )
63 基于工业机器人的数字化弯管成形技术研究
刘春梅，郑硕，郭文凤，黄祖树，孙振彪，郭训忠
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.063
数字化弯管成形技术作为一种新型全自动管材加工技术，基于目前热门的工业机器人平台，配合弯曲末端装置实现了复杂弯曲构件的柔性成形。基于数字化弯管成形技术原理，建立了弯管机器人成形工艺轨迹及运动过程解析方法，设计并搭建了匹配的弯曲末端装置，使得弯管机器人可以实现管材的数字化弯曲工艺。采用有限元模拟与试验相结合的方法，研究了管件在机器人弯曲成形过程中应力的变化规律，讨论了由机器人运动提供的补料功能，并分析了该功能对于弯曲构件成形质量的影响。结果表明，搭建的弯管机器人成形试验平台及解析方法可以实现管材连续弯曲成形，成形管材最大应力值增大的幅度较小。机器人主动进给补料作用可有效改善弯管壁厚减薄现象。但同时补料也易导致管材弯曲内侧材料发生堆积，试验时较易出现起皱缺陷。未来的研究工作中，需着重开展基于起皱缺陷的机器人运动、弯曲速度等参数的优化研究。
2022 Vol. 65 (13): 63-69 [摘要] ( 141 ) HTMLNew PDF (7802 KB)  ( 56 )
70 双机器人协同精准铺丝技术
陈力啸，傅云，朱伟东
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.070
双机器人协同铺丝是提高铺丝效率的有效方法，受到了航空航天产业的广泛关注。首先介绍了国内外双机器人铺丝系统的研究现状，对其关键技术包括机器人任务分配和运动规划进行了综述，分析了影响铺放质量和铺放效率的因素，着重介绍了末端执行器精准定位以及基坐标标定，总结了铺丝路径精准规划的方法，研究了机器人铺丝过程中产生缺陷的原因，对铺层表面的缺陷检测技术进行了讨论，并对实现更高效精准铺放的发展趋势进行了展望。
2022 Vol. 65 (13): 70-77 [摘要] ( 107 ) HTMLNew PDF (14480 KB)  ( 50 )
       研究论文
78 大型复合材料蜂窝夹芯结构 X 射线数字成像自动化快速扫描检测技术
章清乐，刘松平，刘菲菲
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.078
X 射线数字成像（X-ray digital radiography） 检测方法广泛应用于工业生产的许多领域，已成为复合材料蜂窝夹芯结构的重要检测方法，对于大型复合材料蜂窝夹芯结构，需要提高 X 射线数字成像检测效率。 针对大型复合材料蜂窝夹芯结构特点及其检测要求，提出了一种 X 射线数字成像自动化扫描成像检测方法，介绍了大型复合材料蜂窝夹芯结构的 X 射线数字成像自动化扫描检测系统的设计特点、关键单元的参数选型。 利用所研制的大型复合材料蜂窝夹芯结构 X 射线数字成像自动扫描检测设备、确定的检测参数和设计制备的实际大型蜂窝夹芯结构件，开展了系列的检测试验研究。 试验和实际检测应用结果表明，采用 X 射线数字成像自动化扫描检测方法可以实现大型蜂窝夹芯结构的快速可视化检测，检测分辨率可达 3.2 LP/mm，取得了很好的检测效果。
2022 Vol. 65 (13): 78-83 [摘要] ( 82 ) HTMLNew PDF (3678 KB)  ( 169 )
84 航空发动机复合材料风扇叶片制造工艺应用进展
周何，李小兵，张婷，李小强，李东升，冯锦璋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.084
大涵道比商用涡扇发动机为了减轻重量和追求更高的涵道比，采用复合材料风扇叶片已成当今趋势。 介绍了复合材料风扇叶片的发展与应用情况，总结了叶片的材料应用、模具设计和主流制造工艺，包括预浸料手工铺放/热压罐固化成型工艺、预浸料自动铺丝 / 热压罐固化成型工艺、三维机织碳纤维增强树脂传递模塑（RTM）成型工艺。同时分别介绍了 Hexcel、 Snecma、罗 · 罗等国外公司复材叶片的模具材料选择和结构设计，并针对 3 种制造工艺的特点进行了对比和分析。 最后总结了制造复合材料风扇叶片的关键技术，并指出复合材料风扇叶片制造技术现已朝着材料形式混杂化、制造工艺自动化与自适应化、工装材料多样化的趋势发展。
2022 Vol. 65 (13): 84-91 [摘要] ( 137 ) HTMLNew PDF (14287 KB)  ( 225 )
92 涡轮叶片冷却气膜孔及涂层缺陷检测技术研究进展
夏凯龙，葛超，王秋童，何箐
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.092
为满足现代燃气涡轮发动机长寿命、高可靠性的需求，高性能涡轮叶片呈现出气膜冷却结构和热障涂层热防护一体化设计与制造的发展趋势。 然而气膜孔制备过程产生的显微组织缺陷和涂层涂覆过程导致的尺寸偏差会影响气膜结构及其冷却效率，先涂层后飞秒激光制孔也会引起涂层局部烧结甚至开裂。 叶片服役过程中，受到温度梯度和边缘效应的影响，孔边涂层更易产生应力集中进而导致裂纹的萌生扩展，成为失效的薄弱环节。 目前，包括塞规法、流量法和微小探针法等传统测量手段均无法有效评估气膜孔尺寸参数、形状特征和加工缺陷。 在各类用于叶片及其涂层质量评价的无损检测方法中，主动红外热成像法具有快捷、多功能和有效质量控制等优势。 基于上述研究背景，本文综述了快速、高精度的气膜孔参数测量和孔边合金及涂层缺陷的评估方法，论述了燃气涡轮发动机涡轮叶片常见气冷结构及其制备工艺的发展，详细列举了主动式红外热成像技术用于气膜孔质量评价的研究进展，同时总结了现有技术的不足和发展方向，对提升涡轮叶片冷却结构和气膜孔加工质量控制水平具有重要意义。
2022 Vol. 65 (13): 92-104 [摘要] ( 104 ) HTMLNew PDF (6603 KB)  ( 513 )
105 基于振动条件下的不同垫圈结构防松性能研究
高学敏，石大鹏，冯韶伟，关悦，闫路，杨冬梅
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.105
分析了航天某型号用紧固件在不同垫圈结构状态下的防松性能，以 M16 规格紧固件为研究对象，着重研究了 M16 紧固件在模拟航天某型号部段实际安装环境下，不同垫圈结构对防松性能以及支撑面摩擦系数、螺纹摩擦系数、预紧力等相关参数的影响及其相应变化的规律。 结果表明，在装配条件一致的情况下，垫圈结构不同造成支承面摩擦系数出现较大变化，同时相同安装力矩条件下轴向预紧力出现了极大的差异； NordLock 垫圈和双面斜齿垫圈防松性能最好，平垫圈+弹簧垫圈组合虽具有一定的防松能力，但失效的概率大，而平垫圈、HS 垫圈防松性能最差。
2022 Vol. 65 (13): 105-109 [摘要] ( 60 ) HTMLNew PDF (11340 KB)  ( 47 )
110 低成本 PIP 工艺制备陶瓷基复合材料研究进展
张曦挚，崔红，胡杨，邓红兵
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.13.110
聚合物浸渍裂解（Polymer infiltration pyrolysis， PIP） 工艺简单，可以净尺寸成型复杂构件，在陶瓷基复合材料制备中有着广泛的应用。 但是其先驱体合成工艺复杂、陶瓷产率低、价格昂贵，且 PIP 工艺周期长，使得生产成本高昂，影响其发展和工程化应用。 从陶瓷先驱体的低成本研发与高效率的致密化工艺两部分对陶瓷基复合材料的低成本制造进行了综述。
2022 Vol. 65 (13): 110-116 [摘要] ( 115 ) HTMLNew PDF (3380 KB)  ( 300 )
  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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  版权信息  
主管：中国航空工业集团有限公司
主办：中国航空制造技术研究院
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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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