CFRP及叠层结构螺旋铣孔专用刀具切削性能评价

碳纤维增强复合材料(CFRP)及由钛合金Ti-6Al-4V和CFRP组成的金属复合材料叠层结构广泛应用于现代航空工业。大型客机结构件之间主要通过铆接和高锁螺栓连接,根据波音与空客公司发布的数据显示,最新一代B787与A380上装配孔的数量已超百万,装配过程中的制孔效率与质量直接决定了客机整体装配效率及关键结构件的疲劳寿命,从而间接影响了客机的生产成本以及飞行可靠性。随着飞机数字化装配的快速发展,传统的钻孔工艺会产生很多加工缺陷,工序复杂,加工孔质量不能满足要求,因此,有必要优化制孔工艺,设计新型专用刀具。本文通过研究螺旋铣孔运动学特性,分析螺旋铣孔的工艺特点,设计了一种新型螺旋铣孔专用刀具,并以加工过程的轴向切削力、出入口加工质量以及刀具磨损为评价指标,验证该新型专用刀具的切削性能。结果表明,专用刀具在干切削条件下能够实现复材孔无分层、钛合金孔无毛刺加工,大幅提高刀具寿命,解决了传统立铣刀对CFRP及CFRP/钛合金叠层结构进行螺旋铣孔时刀具寿命低、加工质量差等问题。     

曲面基体绝缘涂镀层涡流测厚高精度标定方法

为了提高金属零件表面绝缘涂镀层厚度测量精度,以某型电涡流位移流传感器为例,开展3种不同曲率的曲面试件标定试验;对比分析9次多项式、7项傅里叶级数、多峰高斯函数和径向基函数神经网络这4种标定方法的误差平方和、均方根、决定系数以及单点运算时间;综合评价4种标定方法在测量精度、计算速率方面的优劣,为涡流位移传感器在不同应用场合的标定方法选择提供参考. 针对燃料贮箱外表面聚氨酯泡沫层厚度测量要求,选用基于径向基函数神经网络的曲面基体涡流测厚法进行验证试验. 结果表明,通过优化标定方法,测量误差可以控制在?0.15~ 0.15 mm.     

聚氨酯泡沫绝热层高效精密打磨装置设计与建模

针对现有液氧贮箱的结构特点以及贮箱绝热层打磨中存在的工艺问题,以聚氨酯泡沫塑料自动化打磨机器人为基础,设计出一种能够高效精密地切削去除绝热层材料的打磨装置。该装置包括打磨工具系统、实时测厚系统和控制系统。装置通过实时测厚系统对泡沫层厚度进行精准在线测量,采用直线模组和气动马达分别对刀具进行位置实时控制和转速控制,在获得实时测厚系统所测的厚度值后到达对应的位置对材料进行实时切削,同时辅助有效随动吸尘装置,实现贮箱聚氨酯泡沫绝热层高效自动打磨,在保证加工精度的同时,极大地提高了工作效率。