一种基于几何调控的辊轧叶片前后缘加工曲面自适应重建方法

针对航空发动机压气机辊轧叶片前后缘溢料端数控加工问题,提出了一种基于设计曲面几何调控的前后缘加工曲面自适应重建方法。根据自由变形理论以及曲面能量控制原理,建立了具有变形约束能力的自由曲面几何调控模型;利用该模型建立了基于遗传算法求解的辊轧叶片前后缘加工曲面自适应重建策略。该策略通过微量调整叶片设计曲面几何形状,使其在逼近叶身型面测量数据的同时尽可能维持初始几何形状,最终实现了辊轧叶片前后缘加工曲面的自适应重建。实例验证结果表明:利用该方法获得的辊轧叶片前后缘加工曲面可以在保证叶片形状精度的同时实现其与实际叶身的圆滑转接。     

服役破损叶片的曲面重构及刀路生成方法

A model reconstruction and CNC tool path generation of broken blades was proposed for the conditions that damage regions locatesd on the leading/trailing edges and on the tips. Measured data points were sorted, adjusted, and then utilized to construct sectional spline curves. The section curve was smoothed based on the theory of minimized energy, a method of aligning the sectional curves according to the curvatures was proposed. A model reconstruction method based on the lofting strategy was presented for the edge broken blades and the tip broken blades. The damaged regions were extracted, based on which the algorithm for generating zigzag tool path and the spiral tool path was given for CNC machining. Preliminary simulation results reveal that the proposed method guarantees the smoothness of the reconstructed surfaces and the approximation to the blade's real size. The feasibility of the proposed tool path generation method was testifiecl.     

基于UG/CAD的一种压气机转子叶片参数化建模

为了航空发动机转子叶片的加工和仿真,首先要进行叶片的造型.叶片作为典型的自由曲面特征,其曲面的造型是先根据图纸设计出叶型的各截面曲线,然后将各个截平面的拟合线在径向进行叠加.     

一种圆柱曲面凸轮的结构设计及加工工艺

提出了一种新型的圆柱曲面凸轮结构,对圆柱曲面凸轮的轮廓曲线进行理论分析和计算,发现其轮廓曲线过渡不平滑。为了解决其不足,对其轮廓曲线进行优化设计,采用Catmull-Rom三次插值曲线拟合离散点的方法重新计算。将其计算结果在三维软件SolidWorks中模拟仿真,从而实现圆柱曲面凸轮轮廓曲线过渡连续、平滑。为了减小优化后的设计与实际加工的误差,利用SolidWorks软件与UG NX10.0软件的无缝连接,将其在UG NX10.0软件中生成的加工代码导入加工中心（CNC）的系统中进行编程加工,通过改变加工中心的主轴转速来提高新型圆柱曲面凸轮的加工精度。     

一种基于机器人的曲面测量、建模和加工方法

提出了一种基于机器人的卷曲类自由曲面的测最、建模和加T路径生成方法.本文采用结构光测量方法设计了一种基于机器人的自动测量系统,实现了自由曲面零件的表面测量.根据测量数据和零件的形状特点提出了一种新的建模方法,该方法首先采用提出的截面法直接提取点云的边界,然后利用射线与局部拟合曲面的交点获得有序的精整数据点,实现了NURBS曲面的精确拟合.最后,对重构的自由曲面采用等参数线法生成了加工路径.实际的算例和应用验证了本文方法的有效性和精确性.     

[刀具及切削工艺]基于元活动的工艺优化决策评估方法

针对飞机复杂结构零件工艺优化目标多变、优化要素难以确定的问题,引入价值工程理论,提出了基于工艺元活动的工艺优化价值评价方法。面向企业动态变化的优化需求, 提出了价值期望权重分配算法,从工艺元活动功能评价、成本评价、价值评价维度,建立了飞机结构件工艺优化的价值评价模型,针对不同工艺层级进行了优化价值分析。最后,通过一个优化实例验证了该方法的有效性。     

一种基于MATLAB与UG的逆向工程造型及数控加工方法研究

以水轮机叶片维修加工为例,引入针对曲面拟合的拟合优度综合指数G,对逆向工程扫描数据的平滑处理结果进行评价,采用需要再加工工件的模型与理想工件模型在同一参考系中进行布尔运算,产生切削加工量的方法编制数控加工工艺,从而使大型复杂工件现场再制造技术中对于未知零件表面测量数据的平滑处理、造型和数控加工工艺问题,得到较好解决。     

[绿色制造工艺和系统]基于切削比能的高速干切工艺刀具温升调控方法

高速干切中,较高的切削速度和切削液的缺失使得切削热短时间内在刀具上大量聚集,造成刀具磨损并影响使用寿命,解决该问题的有效手段是控制刀具温度升高。通过分析高速干切削加工过程中切削热在刀具中的传递与作用特性,基于切削比能和切屑几何形貌建立高速干切刀具的温升模型,在此基础上以温升最小为目标,以切削速度、进给量、刀具主偏角为变量,提出一种刀具温度调控方法,并结合高速干式车削加工案例进行应用与验证分析。     

发动机叶片前后缘厚度测量装置研究

发动机叶片前后缘的测量对于保证发动机叶片气动性能的优劣至关重要,决定着发动机能量转换的效率。该项测量一直是一项技术难点,也没有专用的测量设备。文中提出了一种针对发动机叶片前后缘的测量方法,解决了前后缘厚度在(0.1~1 m m)范围内的测量,严格控制叶片生产全过程的误差,快速有效地提供叶片任意截面前后缘厚度数据,大大提高测量效率,以期为改善发动机性能作出贡献。同时研究相应的现场校准方法,保证量值溯源。     

基于Bezier曲线的翼型参数化及前尾缘处理方法研究

本文基于Bezier曲线,采用MATLAB软件,对翼型的参数化展开研究。同时,针对翼型的前缘、尾缘在参数化过程中出现的尖点问题提出了平行点处理方法,以提高参数化精度,准确地表达翼型的几何特征。本文对几种翼型在不同阶次下的参数化曲线结果进行了误差分析,通过与原始数据的对比,进一步证明了本文提出的翼型参数化方法具有精度高,实用性强的特点。     

基于流曲线的旋转曲面的生成和形状调整

流曲线曲面造型是一种自由曲线曲面造型技术,尝试用这种方法生成旋转曲面。流曲线是用切矢的积分表示的曲线,据此给定旋转轴、母线上的一个定点和其上相对位置上的一组有序切矢,将母线视为流曲线,研究了生成旋转曲面的理论与方法,讨论了调整流曲线的参数如积分区间和流曲线的长,对旋转曲面形状的影响,并给出了实例。研究表明这种生成旋转曲面的方法简便、可行,能够通过改变参数在一定程度上调整旋转曲面的形状,未来可以将其推广应用于CAD软件和计算机动画中。     

制造云服务组合异常自适应调整方法

为解决云制造环境下服务组合过程中出现的异常问题,提出了一种制造云服务组合异常自适应调整方法。通过建立异常处理模型对异常信息进行捕获、分类和抽象,并给出了一系列相应的异常调整策略,利用异常处理评测机制和异常自适应调整算法,实现服务组合对异常情况的自适应调整。实验结果表明,该方法能有效地解决异常问题,提高制造云服务组合的柔性。     

基于CEEMD的滚动轴承振动信号自适应降噪方法

针对滚动轴承故障特征信号容易被噪声掩盖难以提取的问题,提出了基于互补集合经验模态分解(CEEMD)的滚动轴承振动信号自适应降噪方法。为了准确判定噪声分量和有用信号分量的分界点,在对振动信号进行CEEMD分解后,设计了依据信噪分量自相关函数的单边波峰宽度特性自适应地判定分界点的方法。为了保证重构信号的完整性,利用改进的小波阈值降噪方法提取低频IMF分量中的高频有效信息。实验分析表明,结合改进阈值函数的CEEMD自适应降噪方法能够有效地去除故障振动信号中夹杂的噪声,并且很好地保留了滚动轴承振动信号的突变细节,达到了不错的降噪效果。     

三次多项式型微段高速自适应前瞻插补方法

为实现微段的高速加工,提出一种三次多项式型高速自适应前瞻插补方法,该方法的实现包括前瞻插补预处理和实时参数化插补两部分。插补预处理时,按轨迹转接点最高速度确定、减速点位置自适应前瞻确定和整体跨段转接点速度校核三个步骤建立连续微段的高速自适应前瞻控制策略。实时插补时,基于三次多项式加减速控制模型为被前瞻插补多微段建立整体跨段参数化插补算法。结果表明,提出的方法能实现连续微段间进给速度的高速衔接与高速加工时减速点位置的前瞻确定,从而大大缩短加工时间并提高加工效率。该方法已成功应用于多坐标数控高速微细加工系统中。     

面向数控加工的三角网格法矢量及曲率估算

在面向三角网格曲面的数控加工中,网格曲面的曲率估算精度对数控加工刀具路径设计和加工质量具有重要的影响。针对数控加工需求,提出了一种三角网格曲面中网格节点曲率的精确估算方法。该方法引入网格形状因子,综合考虑三角形的形状和面积两个因素对网格节点法矢量的影响,得到了更为精确的法矢量,从而获得网格节点处更为精确的曲率估算值。此方法能够有效提高三角网格节点曲率估算的精确度,提高了三角网格曲面刀具路径设计中的刀位点计算精度和数控加工精度。     

基于叶片电解加工电场和流场特性的阴极设计及工艺试验研究

针对航空发动机叶片电解加工阴极设计这一具体工程应用，在模型叶片三维实体建模的基础上，着重研究两种阴极设计方法，即基于叶片电解加工实际电场分布的阴极设计有限元数值解法以及同时考虑极间电场和电解液流场特性的阴极设计有限元数值解法。详细地对比了两种阴极设计方法对极间电势分布、间隙分布和阴极边界条件的影响，通过一系列的工艺试验验证了同时考虑电解加工电场和流场特性的阴极设计方法较单纯考虑电场特性的阴极设计方法更全面、更符合电解加工的实际物理过程，因而所设计的阴极更加精确合理。     

基于新节点算法的曲面加工工艺研究

通过对典型的局部回转类曲面的数控加工工艺进行分析,提出新的节点计算方法。在此基础上利用宏子程序进行数控编程,采用行切法切削加工。该方法简便易行,且能保证零件的表面粗糙度和加工精度。