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角度头在飞机结构件五轴数控加工中的应用 被引量:5
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作者 周进 王鹏程 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第12期138-142,共5页
通过对飞机结构件数控加工工艺进行分析,说明了角度头在飞机结构件难加工结构中的优势,给出了数控加工中角度头位姿的选取方法和角度头加工刀轨生成方法。依据加工机床的结构形式和运动变换特征,给出角度头后置处理坐标转换的计算方法,... 通过对飞机结构件数控加工工艺进行分析,说明了角度头在飞机结构件难加工结构中的优势,给出了数控加工中角度头位姿的选取方法和角度头加工刀轨生成方法。依据加工机床的结构形式和运动变换特征,给出角度头后置处理坐标转换的计算方法,并基于RTCP给出角度头后置处理非线性误差的补偿方法。以复杂舱盖工件为例对角度头数控加工技术进行验证,结果表明,角度头加工技术不仅提高了工件的加工质量和加工效率,降低了难加工结构的成本,也拓展了数控机床的加工范围。 展开更多
关键词 飞机结构件 角度头 数控加工 后置处理
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高速铣削航空铝合金7050-T7451时刀具的磨损破损 被引量:29
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作者 万熠 艾兴 +1 位作者 刘战强 宋良煜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期103-108,共6页
分析涂层硬质合金刀具高速铣削航空铝合金7050-T7451时的磨损、破损形态,通过正交试验研究了高速铣削航空铝合金的铣削力及其变化规律,提出模拟高速铣削刀具裂纹萌生的脉冲激光热冲击试验方法,研究铣削力和热应力在刀具磨损、破损过程... 分析涂层硬质合金刀具高速铣削航空铝合金7050-T7451时的磨损、破损形态,通过正交试验研究了高速铣削航空铝合金的铣削力及其变化规律,提出模拟高速铣削刀具裂纹萌生的脉冲激光热冲击试验方法,研究铣削力和热应力在刀具磨损、破损过程中的不同作用。试验和理论分析证明:高速铣削航空铝合金7050-T7451时,热应力使刀具萌生裂纹,裂纹在热应力和机械应力综合作用下扩展。研究刀具失效机理,证明:高速铣削航空铝合金时,粘结磨损和扩散磨损是主要磨损机理。提出通过提高切削系统稳定性和优化切削参数,可以有效降低机械应力对刀具的冲击作用,并在生产现场收到良好的效果。 展开更多
关键词 高速铣削 刀具磨损 铝合金 失效机理
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数控加工在线测量技术应用探讨 被引量:20
3
作者 隋少春 楚王伟 李卫东 《航空制造技术》 2010年第22期44-46,共3页
在线测量技术是指通过在线测量系统实现零件加工后保持位置不变、直接对零件进行测量的技术。在线测量系统一般是在数控机床基础上开发集成测量系统实现的。
关键词 在线测量技术 数控加工 在线测量系统 应用 零件加工 机床基础
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基于“S”件的五轴数控机床加工性能综合评价方法研究 被引量:17
4
作者 边志远 丁杰雄 +4 位作者 赵旭东 关利超 宋智勇 谢刚 杜丽 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第2期86-89,共4页
五轴数控机床由于其结构的复杂性,还没有相应的加工性能检验规范。为了对五轴数控机床加工性能进行评价,建立了基于"S"件试切结果的五轴数控机床加工性能综合评价模型。根据隶属关系构造了综合评价指标体系,基于五轴数控机床... 五轴数控机床由于其结构的复杂性,还没有相应的加工性能检验规范。为了对五轴数控机床加工性能进行评价,建立了基于"S"件试切结果的五轴数控机床加工性能综合评价模型。根据隶属关系构造了综合评价指标体系,基于五轴数控机床加工"S"件的加工质量测试数据提取出特征区域与评价指标,根据序关系分析法计算各层指标权重,利用模糊分析建立了机床加工精度等级综合评价集结函数。最后用样本数据验证了评价模型的准确性。 展开更多
关键词 五轴数控机床 加工性能 “S”件 综合评价
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“S”形试件的五轴数控机床综合动态精度检测特性研究 被引量:15
5
作者 杜丽 张信 +2 位作者 王伟 付振华 石荣波 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期629-635,共7页
以ISO国际标准试件、NAS979系列试件、NCG试件等为例,比较了目前国内外常用机床精度检测试件的检测性能与特点,计算了"S"形检测试件的开闭角、扭曲角、曲线曲率以及曲面法曲率等特征,研究了"S"形检测试件在几何造... 以ISO国际标准试件、NAS979系列试件、NCG试件等为例,比较了目前国内外常用机床精度检测试件的检测性能与特点,计算了"S"形检测试件的开闭角、扭曲角、曲线曲率以及曲面法曲率等特征,研究了"S"形检测试件在几何造型方面的特性,证明了"S"形试件能基本体现和覆盖机床的各种复杂姿态,以及在机床多轴联动精度检测和机床动态刚度特性检测等方面更具全面性。为基于"S"形检测试件的五轴数控机床动态精度检测提供相应的科学依据,为五轴数控机床精度检测试件的型面构造研究提供理论参考,有助于"S"形试件国际标准草案的制定与推广。 展开更多
关键词 法曲率 开闭角 反向间隙 “S”形检测试件 扭曲角
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面向加工变形控制的航空整体结构件拓扑优化设计方法 被引量:15
6
作者 王华敏 秦国华 +3 位作者 胡政 林锋 吴竹溪 韩雄 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期127-138,共12页
在毛坯制造过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续的高速切削加工过程中,随着材料的大量去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。当初始残余应力水平及状态一定... 在毛坯制造过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续的高速切削加工过程中,随着材料的大量去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。当初始残余应力水平及状态一定时,随着从毛坯上去除材料切削成形为不同的零件结构,零件变形会表现出不同的形式。因此,研究零件变形与零件结构形式之间的关系对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要。首先,通过铝厚板的材料去除等效为残余应力的释放,利用弯曲变形理论建立铝厚板厚度方向上加工变形的解析分析模型及有限元分析模型。通过航空企业现场加工、测试零件后可知:加工变形的解析值、仿真值与测量值相比,无论是幅值水平还是变形曲线,解析值与仿真值完全吻合,而两者与实验值之间仅存在不到10%的幅值误差。其次,为了使得加工变形达到最小,构建以结构体积为约束的拓扑优化设计模型,通过利用一系列凸显式子问题逼近目标和约束函数,构建拓扑优化模型的MMA求解技术。最后利用所提出的优化方法计算出C919直梁件的结构,优化前、后的加工变形分别为22.02 mm与0.7414 mm,在相同的材料去除量情况下,通过优化结构可以使得加工变形减小96.63%。 展开更多
关键词 航空整体结构件 初始残余应力 加工变形 拓扑优化 MMA算法
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航空薄壁弧形框加工变形控制方法研究 被引量:14
7
作者 林勇 罗育果 汤立民 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第2期107-109,共3页
航空结构件在数控铣削加工过程中的加工变形问题是航空制造领域的共性难题。通过分析零件加工变形机理,综合运用塑性变形消除、加工应力控制、预应力装夹、滚碾校正,形成了一整套加工变形控制方法。该方法已在国内某大型航空企业航空薄... 航空结构件在数控铣削加工过程中的加工变形问题是航空制造领域的共性难题。通过分析零件加工变形机理,综合运用塑性变形消除、加工应力控制、预应力装夹、滚碾校正,形成了一整套加工变形控制方法。该方法已在国内某大型航空企业航空薄壁弧形框数控加工中取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 薄壁弧形框 加工变形 残余应力 滚碾校正
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基于RTCP功能的五轴数控机床动态误差溯源方法 被引量:14
8
作者 姜忠 丁杰雄 +3 位作者 王伟 邓梦 杜丽 宋智勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期187-195,共9页
RTCP(Rotation tool center point)功能作为目前高档数控机床必备的功能之一,可以大幅减小由于旋转轴运动带来的非线性误差,有效提高机床加工精度。根据刀具刀尖点相对于加工工件相对静止的特点,设定刀具刀尖点不动,规划了有利于研究机... RTCP(Rotation tool center point)功能作为目前高档数控机床必备的功能之一,可以大幅减小由于旋转轴运动带来的非线性误差,有效提高机床加工精度。根据刀具刀尖点相对于加工工件相对静止的特点,设定刀具刀尖点不动,规划了有利于研究机床伺服系统动态性能的RTCP轨迹,并进行伺服系统仿真研究,得到刀尖点误差轨迹与机床伺服系统动态性能影响因素的对应关系,并依据此对应关系提出动态误差溯源方法,为数控机床伺服系统参数调整提供理论支持。 展开更多
关键词 五轴数控机床 RTCP功能 伺服系统 动态误差
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钛合金飞机结构件高效铣削技术研究 被引量:13
9
作者 楚王伟 牟文平 +1 位作者 龚清洪 沈昕 《工具技术》 北大核心 2008年第8期43-46,共4页
在简要分析钛合金材料可加工性差、加工效率低下的基础上,结合飞机结构件的加工特点,对钛合金高效加工技术进行了深入分析。通过在粗、精加工过程中合理采用强力铣削、大进给铣削、插铣及高速铣等加工方式,实现了钛合金零件的高效铣削加... 在简要分析钛合金材料可加工性差、加工效率低下的基础上,结合飞机结构件的加工特点,对钛合金高效加工技术进行了深入分析。通过在粗、精加工过程中合理采用强力铣削、大进给铣削、插铣及高速铣等加工方式,实现了钛合金零件的高效铣削加工,提高了钛合金的加工效率,取得了较好的经济效益。 展开更多
关键词 钛合金 强力铣削 大进给铣削 插铣
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五轴联动机床联动精度检测及优化方法 被引量:11
10
作者 姜忠 丁杰雄 +2 位作者 杜丽 李晴朝 宋智勇 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第4期92-96,共5页
提出一种五轴数控机床联动精度快速检测方法:通过特殊检测轨迹下RTCP检测机床联动精度,依据刀尖点误差轨迹分析并溯源与其他驱动轴不匹配的驱动轴,通过优化驱动轴伺服系统参数提升五轴机床联动精度。通过对比优化前后标准检验试件——S... 提出一种五轴数控机床联动精度快速检测方法:通过特殊检测轨迹下RTCP检测机床联动精度,依据刀尖点误差轨迹分析并溯源与其他驱动轴不匹配的驱动轴,通过优化驱动轴伺服系统参数提升五轴机床联动精度。通过对比优化前后标准检验试件——S形试件的试切质量,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 五轴机床 联动精度 RTCP S形试件
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基于残余应力释放的航空结构件加工变形模型与结构优化方法 被引量:9
11
作者 秦国华 林锋 +4 位作者 叶海潮 侯源君 陈雪梅 韩雄 王华敏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期214-222,231,共10页
在毛坯成形过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续切削加工过程中,随着材料的去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。因此,定量化研究切削过程中残余应力释放... 在毛坯成形过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续切削加工过程中,随着材料的去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。因此,定量化研究切削过程中残余应力释放的加工变形分析与预测是进行加工质量控制的核心环节,对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要。通过铝厚板的材料去除转化为残余应力的释放,利用静力平衡条件将作用于整体结构件的残余应力等效为外力后,综合考虑铝厚板横向方向和轧制方向的残余应力,依据弯曲变形理论创新性地建立铝厚板内初始残余应力释放模型。残余应力释放模型不仅能够准确地计算整体结构件的加工变形,而且还能够方便地优化工艺参数完成加工变形的有效控制。根据模型计算值与有限元仿真值、实验测量值的相互比较,分析结果表明:无论是幅值还是变形曲线,计算值都与仿真值具有高度一致性,而与测量值相比,尽管在变形曲线上具有很好的吻合性,但由于残余应力的测量误差使得两者在幅值上亦存在一定误差。 展开更多
关键词 铝合金厚板 初始残余应力 加工变形 航空整体结构件 结构优化
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面向加工过程的飞机结构件加工特征排序方法 被引量:9
12
作者 王伟 楚王伟 +1 位作者 李迎光 廖文和 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第12期1638-1645,共8页
针对飞机结构件零件尺寸大、加工特征类型数目多,零件结构复杂、包含大量自由曲面和相交特征,薄壁易变形及精度要求高等特点引起的加工特征排序难点,提出面向加工过程的加工特征排序方法。面向加工过程的加工特征将加工特征按加工过程... 针对飞机结构件零件尺寸大、加工特征类型数目多,零件结构复杂、包含大量自由曲面和相交特征,薄壁易变形及精度要求高等特点引起的加工特征排序难点,提出面向加工过程的加工特征排序方法。面向加工过程的加工特征将加工特征按加工过程分解至各加工操作,结合加工方法对加工特征在加工操作层面上进行排序;基于面向加工过程的加工特征,将加工特征排序分解为机床级排序、装夹级排序、操作级排序,加工知识及经验以规则的形式融入排序过程中。根据以上研究,基于CATIAV5平台开发的基于特征的快速程编系统已在国内某大型航空企业中得到应用。 展开更多
关键词 排序 加工特征 工艺决策 飞机结构件
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一种五轴联动机床动态精度检测及优化方法 被引量:9
13
作者 彭志军 刘大炜 宋智勇 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第8期35-39,共5页
提出一种用于机床动态精度快速检测与优化的方法。在完成机床静态精度调整基础上,通过S形试件检验机床加工精度是否达标。基于S件测量结果及机床五轴联动(RTCP)精度检测,搜寻并分析存在问题的驱动轴,通过编制特定程序并测量机床运动轨迹... 提出一种用于机床动态精度快速检测与优化的方法。在完成机床静态精度调整基础上,通过S形试件检验机床加工精度是否达标。基于S件测量结果及机床五轴联动(RTCP)精度检测,搜寻并分析存在问题的驱动轴,通过编制特定程序并测量机床运动轨迹,在对轨迹进行频域分析、圆度分析的基础上,完成机床机械结构和动态性能参数的调整,进而提升机床动态精度。通过在20多台五轴联动数控机床上应用,大幅提高了机床的加工精度,验证了上述方法的有效性。 展开更多
关键词 S形试件 动态精度 数控机床 动态性能优化
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碳纤维复合材料数控加工研究 被引量:7
14
作者 龚清洪 林勇 +1 位作者 夏雪梅 楚王伟 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第12期176-178,共3页
碳纤维复合材料是一种大量应用于航天航空领域的具有优良综合性能的难加工材料。在概要介绍其基本特性、切削机理的基础上,对用于碳纤维复合材料的切削刀具特征及切削参数作了初步研究,并给出了切削试验数据和应用实例。
关键词 碳纤维复合材料 金刚石涂层 切削参数
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基于航空结构件典型特征的数控加工方法优化探讨 被引量:8
15
作者 韩雄 汤立民 《航空制造技术》 2010年第19期50-54,共5页
数控加工效率低下已经成为一个普遍问题,不仅严重制约了我国航空工业的发展,而且造成了巨大的经济损失和资源浪费。本文从航空结构件的特点出发,提出了基于航空结构件典型特征的数控加工方法优化,在此基础之上达到结构件加工的整体优化... 数控加工效率低下已经成为一个普遍问题,不仅严重制约了我国航空工业的发展,而且造成了巨大的经济损失和资源浪费。本文从航空结构件的特点出发,提出了基于航空结构件典型特征的数控加工方法优化,在此基础之上达到结构件加工的整体优化,以提高加工效率及质量。 展开更多
关键词 航空结构件 加工方法 典型特征 数控 化探 加工效率 整体优化 航空工业
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飞机结构零件数控加工技术研讨 被引量:8
16
作者 汤立民 《世界制造技术与装备市场》 2006年第3期64-67,共4页
关键词 飞机结构零件 数控加工 技术研讨 航空制造技术 难加工材料 工艺技术研究 加工要求 表面质量 加工精度 发达国家
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基于立卧转换数控技术的复杂接头类零件的高效加工工艺研究 被引量:6
17
作者 曹文军 杜成立 高涛 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第11期103-106,共4页
主要介绍应用五坐标立卧转换加工中心完成某航空接头零件的数控加工工艺技术,并利用该设备的扩展技术成功实现了航空复杂接头类零件的数控高效加工。
关键词 复杂接头 立卧转换 加工工艺 扩展功能
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航空结构件转角特征数控铣削程编工艺方法研究 被引量:5
18
作者 刘适 崔雅文 彭雨 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第11期95-100,共6页
在对航空结构件转角特征的几何属性开展分析的基础上,总结出对数控加工具有决定性影响的几个重要几何要素,并将常见的转角按这几个要素进行分类。通过大量切削试验及生产实践总结出适合不同类型转角的加工工艺方法,并界定了方法的选择... 在对航空结构件转角特征的几何属性开展分析的基础上,总结出对数控加工具有决定性影响的几个重要几何要素,并将常见的转角按这几个要素进行分类。通过大量切削试验及生产实践总结出适合不同类型转角的加工工艺方法,并界定了方法的选择原则。同时,对转角特征的两种数控铣削方式进行了研究,从大量试验和生产验证的结果中得到不同切削方式的工艺过程、切削参数和对加工质量产生重大影响的实践经验。 展开更多
关键词 航空结构件 转角特征 数控编程 侧铣 插铣
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基于特征的飞机结构件装夹方案设计方法 被引量:5
19
作者 林勇 汤立民 +1 位作者 李迎光 刘长青 《航空制造技术》 北大核心 2014年第11期80-83,共4页
针对飞机结构件的结构特点及其装夹难点,本文提出了基于特征的飞机结构件装夹方案设计方法。该方法首先提出了装夹面槽腹板特征相对刚度的概念,并对腹板的相对刚度进行评价;根据腹板的相对刚度,初步确定装夹方案,然后结合腹板以及筋特... 针对飞机结构件的结构特点及其装夹难点,本文提出了基于特征的飞机结构件装夹方案设计方法。该方法首先提出了装夹面槽腹板特征相对刚度的概念,并对腹板的相对刚度进行评价;根据腹板的相对刚度,初步确定装夹方案,然后结合腹板以及筋特征的结构及其刚性综合设计飞机结构件的装夹定位面。实例表明,基于该方法可以提高飞机结构件装夹方案设计的效率,保证飞机结构件加工过程中的刚度需要,减少变形,同时降低了生产成本。 展开更多
关键词 飞机结构件 装夹 特征 刚度 设计
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航空复杂曲面加工精度预测及影响因素分析 被引量:4
20
作者 王伟 张信 +3 位作者 郑从志 赵旭东 边志远 姜忠 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期787-793,共7页
在综合考虑机床动静态因素的基础上,建立了各运动轴伺服运动模型和多体联动模型,给出了刀具的实际运动位置和姿态,基于包络理论求解了零件实际铣削成形点、线和层面,采用曲面造型方法构建出零件型面的综合误差。以复杂非可展曲面——&qu... 在综合考虑机床动静态因素的基础上,建立了各运动轴伺服运动模型和多体联动模型,给出了刀具的实际运动位置和姿态,基于包络理论求解了零件实际铣削成形点、线和层面,采用曲面造型方法构建出零件型面的综合误差。以复杂非可展曲面——"S"试件为例,进行了加工误差的预测和分析,给出了位置环、速度环等机床重要参数对工件铣削精度的影响,并通过切削试验后的数据回归分析予以验证。该平台的搭建为实现航空关键零件加工精度预测提供了技术支撑,依据计算结果可实时调整机床的动态参数,评估机床的加工状态。 展开更多
关键词 精度预测 航空整体结构件 动态误差 多轴数控机床 精度建模
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