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2022年 第65卷 22期
刊出日期:2022-11-15

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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 (22): 1-1 [摘要] ( 83 ) HTMLNew PDF (1410 KB)  ( 46 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (22): 1-126 [摘要] ( 56 ) HTMLNew PDF (219648 KB)  ( 304 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (22): 6-8 [摘要] ( 58 ) HTMLNew PDF (388 KB)  ( 36 )
       专稿
14 大型航空复合材料构件高效铣削加工缺陷试验研究
肖光明,兰宝华,李睿祺,陈亮子,高航
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.014
针对航空用大型T800 碳纤维复合材料构件(含织物层)表面高效铣削加工过程中表面极易产生毛边及撕裂等缺陷的问题,开展了不同结构形式刀具的铣削对比试验。研究了纤维切削角、刀具结构形式、铣削参数以及刀具磨损对T800 复合材料铣削表面质量的影响。试验结果表明,不同纤维方向的T800 单向板极易在90°~180° 的纤维切削角范围内产生毛刺,而在锐角区域毛刺情况较少;基于多刃微元铣削原理,采用具有左右旋微刃的玉米铣刀和金刚石涂层微刃铣刀可以有效抑制表面含织物层的T800 复合材料铣削毛边产生;在主轴转速8000~10000 r/min、进给速度200~300 mm/min 的条件下,当轴向切深达到2.0~2.5 mm 时,依然可以获得良好的加工质量。金刚石涂层微刃铣刀能够有效延长刀具使用寿命,降低表面毛边缺陷。
2022 Vol. 65 (22): 14-22 [摘要] ( 180 ) HTMLNew PDF (25828 KB)  ( 130 )
       封面文章
24 碳纤维增强树脂基复合材料钻削缺陷研究进展
徐锦泱
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.024
碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其优异的物理性能和柔性的结构功能在航空领域应用广泛,而钻削是实现CFRP 结构件装配连接的关键制造工艺。由于CFRP 具有非均质和各向异性特性,其制孔过程涉及复杂的切屑去除与表面创成机理,极易产生严重的加工损伤。在文献调研的基础上对CFRP切屑去除机理与钻削过程进行简述,然后对CFRP 钻孔损伤模式进行分类,重点对CFRP 钻孔分层、撕裂、毛刺等缺陷进行综述,阐述了此类缺陷的一般形成机制和评价方法,归纳了工艺条件对CFRP 制孔损伤的影响规律。最后,总结了现有CFRP 制孔缺陷抑制策略与方法,并指明了其未来发展方向。
2022 Vol. 65 (22): 24-33 [摘要] ( 173 ) HTMLNew PDF (12027 KB)  ( 152 )
       论坛
36 CFRP管钻孔加工中管径对钻削轴向力与损伤特性的影响
李树健,戴隆宇,邹适,李常平,李鹏南,邱新义
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.036
CFRP 管制造的传动轴具有优越的性能,被广泛应用于无人机和新能源汽车等高新技术领域。CFRP 管中,非轴向分布纤维的屈曲程度决定其初始弯曲应力,并对其钻削过程中的轴向力和加工损伤产生影响。建立了CFRP管的钻削有限元仿真模型,并进一步结合仿真和试验,研究了管径大小对CFRP 管钻削轴向力和损伤的影响。结果表明,本文所建立的CFRP 管钻削有限元模型具有较高的可靠性;CFRP 管的钻削出、入口易在螺旋槽的剥离力和钻头轴向力的作用下产生严重的推出分层和剥离分层,最大钻削轴向力随管径的增大而呈现先减小后增大的“V”型变化趋势;钻削出口存在明显的毛刺和分层损伤,分层损伤因子随管径的增加变化幅度较小;钻削入口的材料剥离长度和钻削出口的材料最大挠度均随管径的增大而增大;最先与钻头接触的材料最大应力随管径增加呈先减小后增加的变化趋势,在管内径为12 mm 时应力达到最小。
2022 Vol. 65 (22): 36-43 [摘要] ( 211 ) HTMLNew PDF (6367 KB)  ( 383 )
44 CFRP 切削加工力热特性建模预测研究进展
郭南,陈燕,钱宁,孟祥军,晏超仁,刘元吉,勾江洋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.044
碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)在航空航天领域中的应用越来越广泛,其切削加工性能引起了研究人员的广泛关注。对切削过程中的切削力或切削温度的精确预测,是验证有限元仿真模型准确性的基础,同时也是理解和优化切削过程的重要手段。因此,对CFRP 切削过程力热特性建模预测方面进行综述,有助于研究人员掌握CFRP 切削加工过程并提供借鉴。主要介绍了材料本构及损伤失效模型建立过程及方法,并综述了不同模型在正交切削、钻削及铣削过程力热特性预测结果。最后总结了目前有限元力热特性仿真预测模型的研究结论,并指出了该领域存在的问题和需要进一步探索的方向。
2022 Vol. 65 (22): 44-59 [摘要] ( 89 ) HTMLNew PDF (43773 KB)  ( 150 )
60 基于细观模型的刃口半径对CFRP 铣削过程影响
武卫洲,刘雪峰,崔鑫,赵尔华,秦旭达,李士鹏
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.060
刀具刃口半径是影响碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)加工质量的重要因素。为了研究刃口半径对CFRP 铣削过程中切削机理的影响规律,建立了二维细观仿真模型,通过试验验证了其准确性。使用该模型分析了不同刃口半径情况下切削力、材料去除过程、面下损伤的变化规律。结果表明,纤维方向角对切削力的影响要大于刃口半径,纤维方向角为45° 时,切削力随着刃口半径变大而增大,其他纤维方向角下切削力随刃口半径变化波动较小。随着刃口半径增大,CFRP 切削过程由主要是剪切失效转为主要是弯曲失效。刃口半径越小对应面下损伤深度越小,切削力越小,但是会导致刃口处应力过大,有崩刃危险。
2022 Vol. 65 (22): 60-67 [摘要] ( 130 ) HTMLNew PDF (9501 KB)  ( 107 )
68 颗粒增强铝基复合材料切削加工研究现状
杨龙允,段春争,印文典,李超
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.068
颗粒增强铝基复合材料(Particle reinforced aluminum matrix composites,PRAMCs)因具有优良的机械性能,在航空工业中被广泛应用。但由于增强颗粒与铝基体存在较大的力学特性差异,以及增强颗粒在铝基体中的弥散分布,使PRAMCs 成为难加工材料。主要综述了PRAMCs 在车削、铣削以及辅助加工过程中增强颗粒对于切削力、切削温度和加工质量影响的研究现状,并对进一步研究切削PRAMCs 进行了展望,为PRAMCs 切削加工提供了理论基础,对提高工业生产加工水平具有指导意义。
2022 Vol. 65 (22): 68-79 [摘要] ( 76 ) HTMLNew PDF (45685 KB)  ( 153 )
       研究论文
80 一种AGV 高精度空间定位的光电传感网络
刘净瑜,石卫江,党锦龙,武介成,王颜,刘志刚
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.080
AGV 移动平台作为一种自动化装卸、搬运设备以及高精度运载平台,在智慧工厂、智能仓储和智慧物流等领域都有广泛的应用,对于AGV 自动导航定位的研究具有十分重要的意义。针对AGV 运动毫米级空间定位精度的应用场景,研究了一种正交线性激光扫描机构与光电传感网络感知的角度测量方法,提出了一种基于虚拟相机投影模型的空间定位方法,并对系统基于光束平差法的参数标定方法进行了研究,实现对AGV 移动平台的高精度三维空间定位。
2022 Vol. 65 (22): 80-86,93 [摘要] ( 118 ) HTMLNew PDF (2974 KB)  ( 376 )
87 面向实时智能控制的数据采集平台及其应用研究
孙海勇,金鸿宇,富宏亚,韩振宇,张立伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.087
生产设备的实时智能控制系统可以有效提高生产效率及生产质量,但目前关于智能制造的研究主要针对车间管理和生产调度方面,应用场景多是实时性不高的场合。针对这个问题,基于开放式数控系统研究了数据采集模块的集成方法,建立了基于Kafka 消息队列和MongoDB 数据库的实时数据采集平台,实现了加工数据实时接收以及数据的本地保存。同时,提出了一种基于非线性能量算子的颤振在线监测方法,以模块化的方式部署在开放式数控系统中,通过铣削薄壁件试验验证了数据实时采集平台及在线颤振监测模块的实时性和有效性。
2022 Vol. 65 (22): 87-93 [摘要] ( 88 ) HTMLNew PDF (1857 KB)  ( 378 )
94 镜像铣与化铣对2024铝合金疲劳性能影响试验研究
杨青平,舒茂盛,卫星驰,茅健,曹珍珍,钟柳春
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.094
疲劳失效是机械失效的主要失效形式,以2024 铝合金材料为研究对象,分析了镜像铣成形工艺和化铣成形工艺对材料疲劳性能的影响。采用成组试验法开展疲劳性能力学试验,探索2024 铝合金在130 MPa、140 MPa 和149 MPa 应力水平下的疲劳性能。结果表明,镜像铣工艺的总体稳定性优于化铣,抗拉强度方面相当,镜像铣试验件的寿命标准差约为化铣的3 倍;在三级应力水平下,镜像铣试验件的中值对数疲劳寿命均优于化铣。通过试验获取了2024 铝合金在存活率分别为50%、95% 和99.9% 下的应力水平与疲劳寿命关系曲线,为定量分析镜像铣和化铣工艺对材料疲劳性能的影响提供了参考。
2022 Vol. 65 (22): 94-100,107 [摘要] ( 144 ) HTMLNew PDF (3164 KB)  ( 234 )
101 金属网格透明薄膜的电磁屏蔽性能研究
韩银龙,孙文波,王晓白,张博
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.101

为满足光电设备及武器装备光学窗口对具有高可见光透过率和强电磁屏蔽效能功能材料的迫切需求,开展了金属网格透明薄膜的电磁屏蔽性能研究。通过在压印沟槽中刮填银浆和电镀铜的方法制备了网格形状不同、线宽不同、厚度不同的金属网格薄膜,并对其可见光透过率、雾度、方阻和电磁屏蔽效能进行了测试表征,研究了金属网格结构参数对其光学性能和电磁屏蔽性能的影响。结果表明,制备的金属网格薄膜透明度高,导电性好、电磁屏蔽性能优异,其在透光率85% 和雾度3% 的前提下,方阻低于0.2 Ω/sq,电磁屏蔽效能达35 dB 以上(0.95~18 GHz)。相比于其他结构参数,金属网格电磁屏蔽薄膜厚度的增加可在不影响光学性能的前提下显著提升其电磁屏蔽效能。

2022 Vol. 65 (22): 101-107 [摘要] ( 123 ) HTMLNew PDF (2392 KB)  ( 460 )
108 Ti–6Al–4V 螺旋铣孔切屑力模型综述
岳雪瑛,周兰,王林军,安国升,李伟,史宝周,刘飞翔
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.108
钛合金螺旋铣孔在飞机制造中已经得到越来越广泛的应用,然而切屑力作为体现刀具与工件相互作用本质的重要物理量之一,却因螺旋铣偏心加工的特殊方式难以准确预测。以试验为基础的传统经验模型效率低、适用性差,已经不能满足实际工况切屑力预测的需求。随着数值计算方法及有限元技术不断发展,基于金属切削理论构建切屑力模型体现出优势,成为螺旋铣孔切屑力研究的焦点之一。在阐述二维切削理论的基础上,分析了解析模型的独特优势;重点围绕有限元模型与热力耦合模型两个方面,概述钛合金螺旋铣孔切屑力模型的发展现状及趋势。
2022 Vol. 65 (22): 108-118 [摘要] ( 151 ) HTMLNew PDF (14141 KB)  ( 75 )
119 基于改进粒子群算法的钛合金TC25 铣削参数优化
岳源,王璋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.22.119
TC25 钛合金是一种在航空制造领域被广泛应用的材料。为了在铣削加工中平衡其加工效率和表面质量,提出了一种改进粒子群算法对其加工参数进行寻优计算。首先,基于加工效率模型和表面质量模型建立TC25 钛合金铣削加工的优化模型。然后,引入佳点集方法初始化粒子群算法种群,并借鉴共生/ 竞争机制构建自适应参数。同时分别基于支配关系和鸣叫召唤机制建立粒子群算法中个体和种群最优更新策略。最后,使用优化后参数对工件加工,并测量其表面粗糙度。通过对6 个点位的测量,发现相较优化前,优化后的表面粗糙度降低了16.7%,加工效率提高了36.2%。优化结果经过形貌仪验证,为后续TC25 钛合金加工提供有益的参考。
2022 Vol. 65 (22): 119-124 [摘要] ( 101 ) HTMLNew PDF (1617 KB)  ( 318 )
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22 《航空制造技术》被EI数据库收录★
22 《航空制造技术》被中国科学引文数据库(CSCD)核心库收录
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(2024)来源期刊
22 《航空制造技术》入选中国科技期刊卓越行动计划二期(2024—2028年)
22 《航空制造技术》位居航空航天学科科技核心期刊第3名
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
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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
地址:北京市朝阳区朝阳路一号院
邮编:100024
电话:010-85700465
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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