高温合金蜂窝芯加工振动分析与试验研究

高温合金蜂窝芯具有薄壁、多孔、面内弱刚性等特点,加工过程中易出现毛刺、撕裂、塌边等缺陷,采用冰固持加工后改善了加工质量,但仍然存在振动幅值较大的问题。针对高温合金蜂窝芯冰固持加工的振动问题,分析并确定冰固持条件下的高温合金蜂窝芯加工振动的主要形式是非谐波非周期性激励下的强迫振动,求解切入角变化导致的强迫振动激励间隔时间的变化规律。通过试验获得切削用量对高温合金蜂窝芯冰固持加工振动的影响规律,试验结果表明,当主轴转速为7000r/min、进给速度为4000mm/min、切削深度为0.5～1.5mm、切削宽度为0.5mm时,振动幅值较小,加工状态稳定,加工质量较好。     

高温合金蜂窝芯高速铣削材料去除机理与损伤行为

高温合金蜂窝芯材料具有高比刚度、轻质和能量吸收特性好等优异性能,被视为下一代高超声速飞行器热防护结构极具潜力的材料。高速铣削是高温合金蜂窝芯零件成型过程中重要的减材制造工艺,在蜂窝芯材料高速铣削时,蜂窝芯材料面内刚度低且高温合金塑性好,较小的切削力就会使蜂窝壁产生较大的塑性变形,导致蜂窝芯加工精度较低、加工损伤难以控制,对后续焊接、装配等工序产生不利影响。基于有限元仿真对蜂窝壁切削材料去除机理进行了深入研究,探索了铣削参数、刀具类型和铣削方式对铣削过程中铣削力和加工损伤的影响。研究结果表明,蜂窝壁切入角是影响蜂窝芯材料切削加工过程中瞬时应力分布和成屑机理的关键性因素。得到了铣削参数、刀具类型和铣削方式对高温合金蜂窝芯加工过程中加工损伤的影响规律。对于铣削参数,过大的进给量会导致芯格变形等加工损伤,降低切削速度会提高微小毛刺等加工损伤发生的频率;本文采用的三种刀具的对比结果表明,立式铣刀加工质量最好。插铣方式会产生明显的轴向冲击,而侧铣方式可以有效避免轴向冲击。研究成果为高温合金蜂窝芯低损伤高性能加工提供了理论依据和工艺技术储备。     

基于超声波机床的蜂窝芯数控加工技术研究

以蜂窝芯的结构及力学性能为基础,介绍了当前芳纶纸蜂窝芯的加工现状,并分析了其存在的主要问题.阐述了超声波机床加工蜂窝芯的基本原理及切削方式,在此基础上对超声波机床加工芳纶纸蜂窝芯的数控加工技术进行了研究,取得了一定的成果.     

基于超声波机床加工蜂窝芯的误差分析研究

介绍了超声波机床加工芳纶纸蜂窝芯的基本原理及切削方式,分析了超声波机床加工蜂窝芯误差形成的原因.研究了匕首式刀具切削过程中的几种常见误差,包括刀具等效半径误差,轴向过切误差以及圆弧逼近误差.并在此基础上建立了相应的切削几何模型,推导了匕首式刀具切削误差的精确解析式.     

高压冷却技术在航空高温合金薄壁零件加工中的应用

通过高温冷却技术在某航空高温合金薄壁零件加工中的应用,解决了由于高温材料强度高,在切削加工的时候,会产生大量的切削热,从而使刀具温度迅速升高、刀具钝化,增加切削抗力,使薄壁零件变形,进而难以保证加工质量的问题。使用高压冷却技术,高压射流可以直接作用于切削区,在高效冷却的同时,冲断并带走切屑,使刀具可以长时间的保持在优良的切削状态,从而有利于减小零件变形提高加工质量。结合某航空薄壁零件的加工,进行了高压冷却技术的实验。实验表明,高压冷却技术辅以其它如夹具的辅助支撑、高硬度刀具等,可以有效加工该高温合金薄壁零件。     

加工高温合金的钻头

本文作者任兆应是全国自学成才奖章获得者。他由于在钻孔加工领域作出不平凡的成绩,在浙江省被誉为“钻头王”。他先后发表56篇专业论文多次列入全国和国际专业论文集,并在国际论坛宣读。他研制的高光洁度钻头。精密孔钻头、深孔麻花钻头,轻合金钻孔钻头、难加工材料钻头、机夹内冷却钻头、大孔精铰钻头等在许多工厂推广应用,深受欢迎,有的还填补了国内空白。这里献给读者的高温合金钻头是他的又一成果。     

高温合金高速加工技术及刀具材料研究

总结了高速切削加工的特点及发展趋势,介绍了高温合金高速加工及其刀具材料的研究现状,并重点讨论了加工高温合金时刀具材料的选用、匹配、加工参数、损坏机理及存在的问题等。     

基于主动监测技术的蜂窝夹芯结构损伤监测研究

目前，复合材料主要是以蜂窝结构的形式应用于飞机结构中。将应力波因子（SWF）技术与智能材料结构技术相结合，对蜂窝夹芯复合材料的损伤实现在线、主动监测。提出了先将应力波的时域波形微分后再进行傅立叶变换的方法；验证了应力波在蜂窝夹芯复合材料中传播时，其峰－峰值随距离增大呈指数衰减，并提出一种基于最小二乘法的新型应力波因子技术，可有效的剔除传播距离对信号峰－峰值的影响，提高了损伤判别的可靠性和准确性。     

基于凸台搭接的蜂窝芯零件数控加工工艺技术研究

为了实现蜂窝芯零件高质高效、低成本加工,提出了一种凸台搭接的蜂窝芯零件固持方法,基于该固持方法,建立了一套蜂窝芯零件加工工艺方案,详细阐述了蜂窝芯零件毛坯尺寸选择方法、型面刀轨生成以及刀具倾角获取方法,实现了蜂窝芯零件无专用工装的数控加工,并在实际生产中得到应用验证.结果 表明:该技术提高了蜂窝芯零件的加工质量和效率,...     

蜂窝材料冰结加工技术试验研究

蜂窝材料属于难加工材料,其加工方法和固持方法对加工质量有着重要影响。本文介绍了蜂窝芯的结构性能特点,阐述了装夹蜂窝芯的方法。试验采用硬质合金圆刀片组合铣刀对冰结夹持条件下的铝基蜂窝材料进行高速铣削,分析了切削参数对切削力和切削温度的影响规律以及加工缺陷的形成原因,验证了冰结法对蜂窝材料的固持效果。试验结果表明:蜂窝芯表面质量有较大提高,有效抑制了加工缺陷;获得了切削参数对切削力和切削温度的影响规律。该方法提高了蜂窝芯强度,改善了断屑方式,并为低温加工为面内强度小、刚度弱的薄壁金属基蜂窝芯高效加工提供了新方法。     

铝峰窝的性能特点及其加工方法

介绍了铝蜂窝结构、性能特点，指出铝蜂窝切削加工工艺难点，通过实验研究，找到了一种可行的工艺方案，在实际生产应用中效果良好。     

超弹性蒙皮蜂窝芯的设计及等效模量研究

可变形机翼的蒙皮需要有很高的各向异性,在特定方向具有较低的弹性模量而在其他方向具有较高的气动承载能力,为此设计了一种柔韧性较好、特定方向模量低且承载能力较强的新型超弹性蒙皮结构,对其蜂窝芯单元的力学性能进行了理论计算和有限元分析,并对不同几何参数单个蜂窝芯单元体和多个蜂窝芯单元体进行了轴向刚度测定试验,最后通过理论仿真和试验的对比分析,得到了该超弹性蒙皮蜂窝芯结构轴向刚度的等效模量近似工程计算公式。
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复合材料蜂窝夹层板低速冲击损伤模拟及实验研究

复合材料蜂窝夹层板因其良好的力学特性及质量轻等优点在工程中得到了广泛应用,但其抗冲击能力较差。本文研究了复合材料蜂窝夹层板受低速冲击后的变形和损伤情况,采用光滑粒子动力学结合有限元数值模拟方法分析了复合材料蜂窝夹层板受不同能量冲击后的响应,并通过试验和模拟计算结果对比分析,给出了不同冲击能量下复合材料蜂窝夹层板的位移和损伤。研究结果表明:给出的复合材料蜂窝夹层板冲击数值模型能够合理的模拟低速冲击行为,能为工程中复合材料蜂窝夹层板结构受冲击损伤的测定提供参考依据。     

碳纤维蜂窝夹层结构二次曲面产品定位加工技术

Ka频段通信卫星天线反射器产品通常是由内面板、蜂窝芯子和外面板胶粘剂固化成型的碳纤维蜂窝夹层结构,内面板形成的反射面为满足一定精度要求的二次曲面。由于反射器本身特征无法作为准确基准进行找正,且在工装上的安装位姿不确定性,因此反射器在固化成型后的数控加工过程中无法直接获取定位基准。针对反射面的三坐标测量机检测数据,采用基于曲面最佳拟合数据调整理论模型位姿的方法,解决了碳纤维蜂窝夹层结构二次曲面产品加工基准的精确获取难题,并在数控程序编制中提出"虚拟理论曲面位姿"方法,对已有的数控程序操作进行重用,大幅提高了反射器产品批量研制的数控编程效率。     

蜂窝立柱在动梁龙门加工中心上的应用研究

为了提高动梁龙门加工中心整机的动静刚度,利用仿生学原理,立柱采用了蜂窝结构设计。通过有限元对比分析,蜂窝结构立柱的抗扭和抗压性能均优于传统立柱,蜂窝立柱不仅增强了立柱和整机刚性,而且降低了立柱铸造的残余应力,大大提高了机床的动静态性能。     

蜂窝密封在小功率汽轮机轴端密封上的应用

蜂窝密封具有良好的密封性能,可以有效地减小泄漏量和提高转子的稳定性。针对某小功率汽轮机轴端密封泄漏严重问题,应用蜂窝密封对其高压端和低压端分别进行改造,并通过仿真分析和实际应用验证改造效果。改造结果表明,蜂窝密封有效地减少了蒸汽的泄漏量,降低了轴承润滑油的乳化程度,一定程度上抑制了转子的流体激振,降低了机组运行的噪声。     

低温微量润滑加工技术研究进展与应用

综述了低温微量润滑技术的最新进展,阐明了研究成果中的关键科学问题.首先,系统分析了从传统设置到创新设计的低温微量润滑装备在切削中的应用形式和工艺特点.其次,揭示了低温微量润滑的冷却润滑机理及其对切削热力演变和工件表面质量的影响机制.然后,基于低温微量润滑的作用机理和应用形式,系统分析了低温微量润滑在车削、铣削、磨削中针...