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《航空制造技术》论文模板
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2022年 第65卷 19期
刊出日期：2022-10-01
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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 (19): 1-1 [摘要] ( 24 ) HTMLNew PDF (3897 KB)  ( 16 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (19): 1-121 [摘要] ( 36 ) HTMLNew PDF (179316 KB)  ( 51 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (19): 6-8 [摘要] ( 23 ) HTMLNew PDF (416 KB)  ( 24 )
       专稿
14 数控切削加工过程动力学建模、仿真分析回顾与展望
李忠群，张伟峰，刘阳，刘鸿，杨尚臻
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.014
通过切削过程动力学建模与仿真分析，对切削力、表面形貌、切削过程稳定性等过程参数进行预测，在此基础上进行工艺参数优化，是实现无颤振、高效切削的有效途径。学术界对这一领域进行了广泛而深入的研究，随着机械加工从数字化向智能化方向不断发展，切削过程仿真的研究热点正朝以数字孪生为代表的智能化方向转变。因此，亟须对切削过程建模、仿真的研究现状进行深入而系统的归纳总结，在此基础上，实现对切削过程仿真研究热点与趋势的预测具有重要意义。从切削过程建模与切削力预测、切削稳定性分析、切削过程有限元仿真以及面向切削过程的数字孪生技术等方面进行归纳总结，指出目前相关研究的优势与局限性。经过深入探讨展望了切削过程建模与仿真的研究趋势，并指出了下一步研究热点。
2022 Vol. 65 (19): 14-28 [摘要] ( 90 ) HTMLNew PDF (23779 KB)  ( 41 )
       封面文章
30 一种面向时序数据的多品种小批量生产线性能预测模型研究
张维，张少勋，吴燕，时思远
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.030
随着生产线数字化、自动化水平的提高，产生了大量的反映运行过程机理及运行状态的数据, 这些数据为生产线性能分析和预测提供了可能。针对生产线的在制品数量、生产周期和生产效率性能指标，构建了一种面向时序数据的循环深度信念网络的生产线预测模型（Cycle – deep belife network，C–DBN）；针对传统基于SGD（Stochastic gradient descent）的训练方法存在的预测模型收敛速度慢以及精度低等问题，提出了基于AMM（Adam with momentum）算法的生产线性能预测模型训练方法；确定了面向时序数据的生产线性能预测模型训练流程。最终通过实例验证了生产线性能预测模型和训练方法的有效性。
2022 Vol. 65 (19): 30-36 [摘要] ( 64 ) HTMLNew PDF (1572 KB)  ( 103 )
       论坛
40 面向航空发动机制造的数字孪生应用架构探索与实践
曹增义，单继东，王昭阳，陈贺利
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.040
数字孪生作为一种新的思想和技术方法，已成为各企业实施数字转型战略的重要抓手。结合我国航空发动机研制特点和行业数字化技术应用现状，提出了面向航空发动机研制过程的数字孪生技术应用架构，以及工艺设计、生产制造、产品装配、维护保障的数字孪生要素与应用模式，并针对基于MBD 的可制造性分析、数字化工艺设计与仿真、虚拟制造、虚拟装配与交付、远程维护等数字孪生实现技术开展研究与应用，为航空发动机研制水平提升进行数字赋能。
2022 Vol. 65 (19): 40-49 [摘要] ( 57 ) HTMLNew PDF (5502 KB)  ( 329 )
50 产品装配数字孪生可视化模型自适应精简方法
何其昌，许志杰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.050
针对产品装配数字孪生模型实时可视化的需求，提出了一种面向装配过程的可视化模型精简方法。首先利用B–Rep 信息建立模型的AAG（属性邻接图），通过基本特征AAG 的图匹配实现装配特征的自动识别；对装配语义进行解析，提取当前装配过程的装配特征；然后采用改进QEM（二次误差度量）算法，优化边折叠误差，实现模型局部精简率的自适应调整，满足实时可视化的需求；最后以某型号发动机机匣装配为例验证了方法的有效性。
2022 Vol. 65 (19): 50-55 [摘要] ( 32 ) HTMLNew PDF (5804 KB)  ( 96 )
56 面向协同制造云平台的航空装备数字模型构建
杨波，赵闯，康玲，易力力
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.056
随着云计算、物联网等技术的发展，基于云平台的复杂装备跨企业协同制造模式在航空装备制造等领域得到了广泛关注。然而，不同企业产品数字模型间存在语义异构和数据孤岛等问题，难以进行语义统一的集成表达，极大地制约了云平台上跨企业协作的质量和效率。分析了航空装备在协同制造云平台模式下各企业业务交互中涉及的数字模型，将其分为4 个维度进行描述；并通过全生命周期业务交互方式提取出航空装备数字模型的产生流程。基于此，结合本体理论和元建模方法，设计了本体元模型的构建原则和流程，并结合航空装备生命周期的特点和数据种类建立了面向协同设计云平台的航空装备本体元模型。以无人机为例，通过本体构建软件Protégé 对其本体模型进行了构建，以统一语义对无人机全生命周期内的模型交互信息进行了表达，验证了所提航空装备数字模型构建方法的正确性。
2022 Vol. 65 (19): 56-65,73 [摘要] ( 86 ) HTMLNew PDF (1774 KB)  ( 217 )
66 基于数字孪生的火箭框环拉弯回弹预测
张在房，周亮
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.066
针对火箭框环拉弯成形带来的回弹会严重影响框环一次成形的合格率以及航天产品的装配精度，提出基于数字孪生的火箭框环拉弯回弹预测方法。通过构建与框环实际生产流程相互匹配的孪生模型，建立起孪生模型与物理实体模型之间的通信关系，实现孪生模型和物理实体的相互映射，从而利用物理实体的数据不断修改孪生模型。孪生模型经过诊断、预测和评估后，可以将仿真结果输出到控制器对物理实体进行状态控制，从而实现孪生模型与物理实体的一致性。通过对框环加工成形进行实时指导，有效地减少了框环拉弯成形的回弹量，与传统的建模仿真相比，使用数字孪生技术具有设计周期短、产品精度高、可靠性高、生产成本低等优点。
2022 Vol. 65 (19): 66-73 [摘要] ( 52 ) HTMLNew PDF (9586 KB)  ( 46 )
       研究论文
74 FGH96 涡轮盘榫槽成形磨削加工技术研究
秦彬，王子铭，于建华，张渝，李勋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.074
榫槽是航空发动机涡轮盘零件上重要的结构特征，涡轮盘通过榫槽与叶片连接，因此榫槽的轮廓精度和表面质量直接影响涡轮盘组件的性能和可靠性。通常制造涡轮盘的材料性能优异，但加工性能极差。利用电镀CBN 成形砂轮对FGH96 涡轮盘榫槽进行精密磨削加工试验研究，结果表明，采用600# 电镀CBN 成形砂轮，在转速n=48000 r/min、磨削深度ap=0.002 mm、进给速度vf=100 mm/min 的条件下，可以实现FGH96 涡轮榫槽的精密磨削加工，加工后榫槽整体轮廓尺寸和表面粗糙度均满足设计要求。同时，在完成4 个涡轮盘榫槽的磨削加工后，砂轮仍具有较好的磨削能力。研究结果充分验证了电镀CBN 成形砂轮可以实现FGH96 涡轮盘榫槽的精密磨削加工，为FGH96 涡轮盘榫槽的精密加工提供了一种新的工艺方法。
2022 Vol. 65 (19): 74-79 [摘要] ( 60 ) HTMLNew PDF (13885 KB)  ( 37 )
80 齿轮钢淬硬表面超声振动辅助磨削试验研究
邱雨桐，丁文锋，曹洋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.080
为解决齿轮钢淬硬表面在传统磨削中加工效率低、表面完整性差的难题，引入超声振动辅助磨削加工技术。开展了淬硬齿轮钢AISI 9310 和轴承钢GCr15 切向超声振动辅助平面磨削加工对比试验，通过分析磨削力和磨削表面质量，对齿轮钢淬硬表面超声振动辅助磨削加工工艺进行研究。结果表明，超声振动辅助磨削能有效降低磨削力和比磨削能，随着材料去除率的增大，超声磨削力比更加稳定，有利于提高加工效率。利用本次试验数据建立的经验公式可以有效预测白刚玉砂轮磨削AISI 9310 与GCr15 淬硬表面时的法向磨削力大小，误差在10% 以内。当磨削速度、工件进给速度和磨削深度分别为15 m/s、8 m/min 和15 μm 时，相比于传统磨削，超声振动辅助磨削中AISI9310 与GCr15 的表面粗糙度分别降低了9.47% 和7.39%，并减少了加工表面缺陷，有利于提高工件表面完整性。
2022 Vol. 65 (19): 80-86,93 [摘要] ( 35 ) HTMLNew PDF (9832 KB)  ( 12 )
87 涡桨发动机短舱起落架交点间距超差分析与公差优化
郑炜，陈金祥，郭超朋，余成信，许军亮，陈旭涛
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.087
为控制涡桨发动机短舱装配出现起落架交点间距尺寸超差问题，首先构建起落架交点定位结构的多层次装配信息模型，形成起落架交点定位尺寸链，进一步构造结构容差信息表，应用3DCS 公差分析软件对起落架交点定位装配结构建模仿真，分析起落架交点间距超差率及影响超差的关键尺寸，最后对关键尺寸进行公差优化设计，有效降低起落架交点间距超差率。优化关键尺寸公差后，解决了涡桨发动机短舱装配中起落架交点间距超差问题。
2022 Vol. 65 (19): 87-93 [摘要] ( 51 ) HTMLNew PDF (2559 KB)  ( 66 )
94 TiAl 45XD 电化学溶解特性分析及叶片加工试验
刘萌，张明岐，黄明涛，程小元
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.094
针对TiAl 45XD 合金材料开展了电化学溶解特性分析，对比了材料的理论和实际溶解特性曲线。研究表明，TiAl 45XD 合金材料具有良好的电解加工可行性。通过改变电解加工工艺参数，研究了终止间隙、脉冲宽度和振动周期对电解加工表面质量的影响，在优化工艺参数下加工表面无晶间腐蚀和点蚀。在叶片样件上进行了电解加工工艺验证，得到了叶身型面表面粗糙度为0.61 μm，叶盆叶背型面轮廓度偏差为– 0.015 mm ~ + 0.022 mm 的叶片，为TiAl 45XD 合金材料复杂型面典型构件的电解加工奠定了基础。
2022 Vol. 65 (19): 94-99 [摘要] ( 35 ) HTMLNew PDF (24013 KB)  ( 42 )
100 面向飞机长桁壁板的柔性化机器人涂胶系统
许斌，周新房，王伟华，郭峰，张晋
DOI: 机器人涂胶；T-scan；点云；主曲线；特征提取
为满足航空制造领域批量小、形式多、结构大的生产模式，设计了基于点云分析的柔性化机器人涂胶系统。首先论述了涂胶系统的组成、工艺流程、各组件交互方式。然后对涂胶系统的坐标系标定进行了介绍，创新性地基于特征结构识别拟合了机器人坐标系和激光跟踪仪坐标系的位姿矩阵，形成了组合化的涂胶系统。最后针对涂胶系统的点云分析进行了介绍，一是基于点云特征提取，获得了壁板与长桁的交线；二是基于主曲线理论和B 样条曲线拟合，构造了机器人涂胶轨迹信息。通过这种方式构造的机器人涂胶系统，充分利用了点云数据及其结构特征，无须手动试教或离线编程。在生成涂胶控制程序后，只需要仿真验证程序正确性，极大地简化了操作步骤，实现了柔性化的机器人涂胶系统，满足了航空制造领域对机器人涂胶系统的要求。
2022 Vol. 65 (19): 100-106,118 [摘要] ( 69 ) HTMLNew PDF (3656 KB)  ( 120 )
107 基于CATIA/CAA 的数控弯管模具快速设计
韩志仁，马志友，车剑昭，白扬，杨文举
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.107
飞机制造中，需要数控弯管模具弯制导管，模具设计任务繁重。为提高数控弯管模具的设计效率，解决弯管模具设计存在的问题，依据传统设计人员的经验和数控弯管模具设计准则，提出了零件之间存在的尺寸关联算法以及优化模具结构算法。基于CATIA 开发出了相关的快速设计软件，实现了数控弯管模具的参数化快速设计及标准件的快速装配。该软件的设计效率比传统设计方式提高了20 倍左右，为企业降低成本、提高效率提供了一种方法。
2022 Vol. 65 (19): 107-113 [摘要] ( 52 ) HTMLNew PDF (1692 KB)  ( 89 )
114 大型飞机机身壁板复合材料成型模具刚度优化
彭伟波，聂俊，李克郎，黄波，谢振清，蔡文侃
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.19.114
通过对固定在卧式铺丝机两端进行铺丝作业的机身壁板模具的力学分析，确认模具重量和截面惯性矩为模具刚度的主要影响因素。首先使用拓扑优化进行隔框截面布置，然后依据隔框之间的传递路径提示和钢结构节点设计原理构造出工程化的基础设计方案。在基础设计方案上遴选出型面厚度，赋型筋板厚度以及隔框数量3 个影响因素，并针对这些影响因素进行正交试验设计与仿真分析。结果表明，减少隔框数量，优化赋型筋板和型面厚度能够实模具刚度提升与模具轻量化性能的平衡。
2022 Vol. 65 (19): 114-118 [摘要] ( 74 ) HTMLNew PDF (3951 KB)  ( 87 )
  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
主办：中国航空制造技术研究院
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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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