航天铝合金薄板制孔毛刺高度的试验研究

针对典型的航天铝合金薄壁件的无毛刺制孔需求,分析制孔毛刺的形成原理,应用单因素试验建立主轴转速、刀具进给量、压紧气缸压力与制孔毛刺高度之间的联系,并采用三因素三水平正交试验方差分析法确认最佳制孔工艺参数。设计的制孔工艺试验结果表明:影响毛刺高度的主次关系依次为压力,主轴转速,进给量;最佳制孔工艺参数为压紧气缸压力0.6 MPa,主轴转速12 000r/min,进给量0.025 mm/r,在此参数下,毛刺高度约为0.103 mm。     

超声辅助纤维束展纱效果研究

针对卫星轨道飞行器铺丝用预浸纱要求,开展热熔法制备展纱工艺研究。对比分析超声池和超声杆两种超声辅助方法对浸胶前纤维束展开宽度的影响,研究超声波辅助展纱机理,并结合展纱辊展纱,研究不同展纱方式对纤维束展开宽度及损伤的影响。研究结果表明:由于超声池宽度回缩效应,超声杆法优于超声池法;与展纱辊展纱相比,超声展纱展开宽度增加了18.2%,纤维损伤强度减少了4.03%;两种展纱方式相结合宽度增加至1.66倍,纤维拉伸强度降低至89.14%,两种展纱方式相结合可以提高展纱效率。     

高速砂轮电主轴系统阶次振动研究

高速外圆磨床是航天领域高精度高表面质量零件的加工母机。高速砂轮电主轴是高速外圆磨床的关键部件,其动态性能决定了高速磨床的加工精度和表面质量。在高速砂轮电主轴使用过程中,发现其远低于临界转速时就发生了强烈的振动,导致零件的加工质量无法得到保证。基于此,提出了一种基于主轴模态和轴承振动阶次分析的高速砂轮电主轴的阶次振动分析方法。首先使用有限元建模分析得到主轴系统的固有频率和振型,再使用轴承振动阶次分析得到电主轴由于轴承制造误差所造成的振动阶次,最后用升速实验验证主轴系统的固有频率并依此得到轴承制造误差造成的主轴阶次振动及对应的振动转速。结果表明,高速砂轮电主轴的强烈振动是由于轴承外圈的制造误差产生的阶次振动所造成的。分析的结果为高速电主轴的结构和工艺的优化提供了理论依据。     

运载火箭框环自动钻孔设备控制系统的设计

设计了一套基于西门子828D数控系统的运载火箭框环自动钻孔设备控制系统,用于在运载火箭框环侧面进行钻孔以及在短壳表面进行开孔。该控制系统主要由828D数控系统、S120伺服驱动器、伺服电机、变频器、主轴电机、光栅尺构成,实现全闭环驱动控制,极大地提升了钻孔及开孔的效率、精度及质量;同时,应用828D数控系统的柱面转换功能,实现旋转轴B与直线轴Y之间的圆弧插补,有效降低了设备硬件成本。经调试与应用显示:该钻孔设备的自动钻孔效率为15个/min,自动开孔效率为10 min/个。     

自动铺丝成型工艺参数优化

为提高自动铺丝成型技术的质量,分析了影响铺放质量的工艺参数主要有铺放温度、铺放压力以及铺放速率。综合考虑预浸丝与模具表面及其层间贴合情况,提出更为完善的铺放质量评价方法。利用该评价方法分别研究了以上工艺参数对于铺放质量的影响,发现随着铺放温度、压力的增加铺放质量先提升后降低;随着铺放速率的增加铺放质量呈下降趋势。最后利用响应曲面法得出,在本试验条件下的最优铺放工艺参数:铺放温度T为29.38℃、铺放压力F为11.65 N/mm、铺放速率v为84.34 mm/s。     

基于运动控制卡的发动机壳体绝热层打毛控制系统

为了提高发动机壳体绝热层打毛效率,降低人工劳动强度,设计了一种基于LabVIEW和多轴运动控制卡的发动机壳体绝热层打毛控制系统。首先分析了打毛装备的结构及工作流程,依据其工作过程和技术指标要求对整个控制系统中的硬件、软件以及操作系统中的人机交互界面进行了设计。该控制系统以多轴运动控制卡作为主控,多个电动机运动单元和传感器组成执行单元实现对壳体的打毛,基于LabVIEW设计了友好的人机交互界面。该控制系统打毛效率高,界面操作简单,提高了打毛的自动化程度,降低了劳动强度,提高了生产效率。