蒙皮镜像铣切系统及先进制造工艺的应用

针对飞机蒙皮零件传统工艺方法无法满足精确制造和绿色制造的需求,对数铣替代化铣的飞机蒙皮厚度精确加工技术进行研究,采用集蒙皮切边、开口、制孔和厚度精确加工于一体的蒙皮镜像铣切系统,实现了飞机蒙皮的精确制造.介绍了国内首台蒙皮镜像铣切设备的系统工作原理及应用状况,对比分析了传统工艺方法与蒙皮镜像铣切系统先进制造工艺及数字化柔性工装技术的优势.通过实际应用验证:蒙皮一体化加工技术的应用使我国航空制造技术迈入了飞机蒙皮精确一体化制造领域,推动了我国航空制造技术的发展.     

激光切割对飞机蒙皮材料力学性能的影响分析

激光切割在制造业中的应用越来越广泛,而铝合金飞机蒙皮材料对激光的吸收率低,激光切割质量较差,所以在激光切割在蒙皮的加工制造过程中一直没有得到应用。为了探索飞机蒙皮材料的激光切割性能以及切割后其力学性能的变化,对激光切割试件进行了表面形貌分析、显微硬度测试以及拉伸、压缩、剪切测试。试验结果显示,试件激光切割后出现了明显的挂渣,拉伸强度略有下降,压缩和剪切强度没有变化。因此只要优化激光切割工艺,提高切割质量,激光切割技术就可以推广应用到飞机蒙皮材料的边缘切割。     

蒙皮铣削镜像顶撑技术研究

通过分析飞机蒙皮零件的结构特性、加工难点以及传统蒙皮加工方法的缺陷,介绍了满足新一代蒙皮零件加工精度需求及绿色制造发展趋势的新型蒙皮加工技术、蒙皮镜像铣削技术。蒙皮镜像铣技术是集减薄、切边、开口、钻孔于一体化的多功能铣削技术。本章通过阐述蒙皮镜像数控编程、刀轨自适应调整及厚度精确控制3个关键技术详细介绍了蒙皮镜像铣加工工艺。通过加工、检测、监测的有效集成精确控制蒙皮加工厚度及变形,在提高加工效率的同时,保证加工质量,降低加工成本。     

高效对称式铝合金导管滚波加工工具及工艺装备

为解决铝合金导管滚波加工效率低、质量差的问题,研究了高效铝合金导管滚波加工工具与工艺装备技术,研制出高效铝合金导管滚波加工工具与工艺装备,并通过系统的滚压加工试验,优化滚波加工工具和工艺装备结构及结构参数,提高了铝合金导管滚波加工的效率和质量,降低了飞机制造成本及制造周期。     

大尺寸碳纤维复合材料飞机蒙皮构件 精密水切割装备的研制

碳纤维复材是典型的难加工材料,碳纤维复材飞机蒙皮构件的高质高效切削铣边技术是国内外航空先进制造技术研究热点。探讨了碳纤维复材的超高压水切割机理,分析了大尺寸碳纤维复材飞机蒙皮构件精密水切割装备的设计难点,阐述了500 MPa压力级水射流机组、五轴联动水切割机床、浮动点阵柔性托架、水刀头机构、数控系统等部件的关键技术,经过方向舵蒙皮精密水切割试验表明符合相关加工要求。     

铁路货车用高强度铝合金切割工艺探析

介绍了当前铁路货车制造行业常用的高强度铝合金材料切割工艺。从切割质量、效率和环保等方面分析了各种切割方式的优点与缺点,对铝合金中厚板的切割下料具有指导和借鉴意义。     

飞行器大型薄壁件制造的柔性工装技术

我国的综合国力不断上升，带动了航天事业的发展。然而，在其中使用的大型薄壁件制造技术是许多国家的航天工业人员以及相关行业技术人员一直在研究的问题。现阶段我国研究出来能够将绿色理念与飞机蒙皮数字化精确制造相结合的制造系统，并且这种制造系统具有质量高、效率高的特点，可以取代带有传统性质的铣工艺，大大的提高了生产效率。     

7050-T7451铝合金化铣加工速率影响因素研究

化铣是一种通过化学腐蚀方法进行金属加工的工件成形加工方法,控制化铣速率精度是化铣工艺的关键。本文根据铝合金化铣的反应机理,通过配置不同配比的铝合金化铣液,研究了影响化铣加工速率的主要因素,获得控制铝合金化铣的工艺参数。研究结果表明:化铣速率取决于Na OH质量浓度和温度,随着Na OH质量浓度和温度的升高,化铣速率增加;当化铣时间达到30min后,化铣速率基本达到平衡。     

蒙皮镜像铣切系统及制造工艺的应用研究

传统蒙皮结构化铣工艺存在周转周期长、污染程度高、精度控制不佳等问题。镜像铣切系统因可以较好地解决这些问题,已成为主要的飞机蒙皮加工工具。简单阐述蒙皮镜像铣切系统的构成,讨论蒙皮镜像铣切系统相关技术工艺,如减薄技术、镜像铣支撑技术,从加工零件、装夹工艺、专用刀具以及区域特别处理的角度出发,分析蒙皮镜像铣切加工系统的工艺策略。     

飞机金属薄壁结构聚能切割技术研究

在修整飞机金属薄壁结构破孔损伤时,目前外场通常采用的传统切割方法效率较低,难以满足野外条件战伤抢修的要求。创造性提出利用装药的聚能效应切割清理飞机金属蒙皮破孔损伤的方法,借助线型聚能切割器的形式,进行了2A12铝合金薄板切割新工艺研究。经摸底实验、单因素实验和切割索参数正交实验,设计了一种新型切割索,并优化了其结构参数。异形切割与铝板断面形貌特征表明,该型切割索可切开2 mm厚铝板,且切割效果符合飞机蒙皮破孔损伤抢修的工艺要求。本研究为聚能切割技术在装备战场抢修中的应用提供了依据和参考。     

飞机蒙皮镜像铣切加工工艺策略分析

首先介绍了镜像铣加工系统及其两种零件装夹方式，然后分析了零件加工质量控制指标，最后针对边缘夹持式镜像铣，从加工零件的选择、零件装夹策略、刀具选择及蒙皮铣切策略规划4个方面分析讨论了飞机蒙皮镜像铣切加工工艺策略，并提出了相应的指导意见。     

单曲率变厚度蒙皮数控铣切工艺研究

针对传统的化铣工艺在蒙皮制造过程存在的协调关系复杂、生产周期长和污染严重等问题,以单曲率变厚度蒙皮为例,尝试在五坐标加工中心,以数控铣切的方式加工出蒙皮的厚度下陷。文中介绍了该蒙皮的成形和数控铣切工艺流程,对制造环节中的成形和接刀差问题进行了优化,体现出机加工艺生产蒙皮的优势。     

三维激光切割工艺在化铣焊接机匣加工中的应用研究

通过对钛合金焊接机匣化铣结构的分析,设计了化铣工艺流程。针对化铣图形制版质量在化铣工艺流程中的关键作用,确定了化铣图形制版的激光刻型方案。选择通用三维激光切割机做为刻型加工设备,分析了激光刻型过程中要解决的技术问题,并采用分组编程刻型方案解决了通用三维激光器柔性切割轨迹误差技术难题,最后通过多组参数激光刻型试验选择了最佳切割参数,完成了该件化铣前激光刻型。通用三维激光切割机实现化铣图形柔性精确刻型方法,对其它复杂结构件化铣图形制备方案选择具有一定参考价值。     

基于特征的快速编程技术在飞机蒙皮工件中的应用

蒙皮镜像顶撑铣削制造技术实现了飞机蒙皮的精确绿色制造,但其特殊的加工工艺对刀具轨迹提出了等步距、无交叉、无抬刀等特殊要求,在满足特殊的刀具轨迹条件下实现复杂蒙皮结构的快速编程是一个难题。为采用基于蒙皮特征的快速编程技术解决以上难题,重点对蒙皮特征加工定义、特征识别和刀轨生成技术进行研究。以具有典型特征的蒙皮工件对基于特征的蒙皮快速编程系统进行验证,结果表明,采用快速编程系统能实现蒙皮特征的自动识别和刀具轨迹的自动生成,提高了大型蒙皮工件的编程效率,并已在航空制造企业得到成功应用。     

基于可靠性分析的门机蒙皮结构系统优化设计

提出一种基于可靠性分析的蒙皮结构起重机优化设计方法。考虑蒙皮结构起重机设计中尺寸参数、材料性能及风载荷的随机性,采用Monte-Carlo法中的拉丁方抽样(LHS)技术计算结构系统的可靠度。通过概率敏感性分析确定优化设计变量,以蒙皮结构起重机金属结构系统总质量为目标,利用有限元分析软件Ansys进行优化设计,相对初始设计的蒙皮结构质量减少23.8%,整体可靠度得到有效利用,避免了局部可靠度富余,节约了制造成本。     

2E12-T3铝合金蒙皮环向对接结构的疲劳性能

通过有限元仿真确定蒙皮环向对接结构的疲劳危险部位,计算得到2024-T3铝合金对接结构的理论细节疲劳额定值(DFR).对2E12-T3铝合金蒙皮环向对接结构进行疲劳试验,分析了疲劳断裂位置和断口形貌,计算得到该对接结构的试验DFR,并与2024-T3铝合金对接结构的理论DFR进行对比分析.结果表明:蒙皮环向对接结构试样均在蒙皮端部钉孔处发生疲劳破坏,与有限元分析得到的结构薄弱部位一致;裂纹起源于蒙皮与带板贴合面且与加载方向垂直的蒙皮孔壁上,裂纹扩展区存在疲劳条带和少数韧窝,瞬断区存在韧窝及空洞;2E12-T3铝合金对接结构的DFR相比于2024-T3铝合金对接结构提升约13.9％.     

在万能铣床上铣内齿轮的工具

内齿轮是不能在万能铣床上加工的,它需要专门的机床才能加工。过去我厂在制造3一般马力减速机的内齿轮时,由於没有这种专门机床,只好在牛头鉋床上鉋切,不但生产效率低,而且质量差。当我们制造7.5马力的减速机时,遇到的是螺旋内齿轮,鉋床就无法加工了。为了克服这个困难,我们改进了在万能铣床上铣切内齿轮的工具,这工具不但可以铣直齿内齿轮,还可以铣螺旋内齿轮,经过使用,在效率和质量方面都比以前高,现在介绍如下。     

铣刨机化解铣刨过载工况之分析

阐述1m铣刨机结构,通过对铣刨机行走驱动系统和铣刨系统受力分析,结合金属切削原理,建立铣刨机的动力学模型,得出铣刨阻力与铣刨材料和行走速度的关系;通过铣刨系统铣刨阻力转换过来的信号自动改变铣刨机的行走速度,以化解铣刨系统的铣刨过载工况,避免铣刨系统和行走系统过载,保护了铣刨系统和行走系统中的各受力元件,提高了施工效率和施工质量。     

在万能铣床上铣内齿轮的工具

内齿轮是不能在万能铣床上加工的,它需要专门的机床才能加工。过去我厂在制造3一般马力减速机的内齿轮时,由于没有这种专门机床,只好在牛头刨床上刨切,不但生产效率低,而且质量差。当我们制造7.5马力的减速机时,遇到的是螺旋内齿轮,刨床就无法加工了。为了克服这个困难,我们改进了在万能铣床上铣切内齿轮的工具,这工具不但可以铣直齿内齿轮,还可以铣螺旋内齿轮,经过使用,在效率和质量方面都比以前高,现在介绍如下。     

铣平面螺纹夹具

我厂没有专用设备加工平面螺纹。为此,我们设计制造了如图所示的铣夹具,用在万能工具铣床上加工螺距t=3毫米的平面螺纹。实践证明,这种夹具操作简单、质量稳定、制造容易、成本低(仅加工少数部件和利用FW100型分度头及其部分挂轮,就可满足设计要求)。夹具的安装及结构特点