数字孪生驱动的航空发动机装配技术

作者： 孙惠斌   颜建兴   魏小红   常智勇   来源： 中国机械工程 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 数字孪生驱动   航空发动机   装配  

描述： 数字孪生驱动的航空发动机装配技术

基于航空发动机脉动装配的智能管控技术研究

作者： 魏小红   颜建兴   金梅   杨卓勇   张磊   刘志军   来源： 航空制造技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   脉动装配生产线   智能管控系统  

描述： 脉动装配生产组织模式能够有效提高航空发动机装配的质量和效率。通过对国产航空发动机脉动装配生产组织模式的需求分析,提出生产资源的精准配送是保证生产线实现脉动装配的关键。梳理国内外智能制造生态标准,结合发动机装配需求,提出基于实时数据驱动的航空发动机脉动装配生产线智能管控系统。总结出包括装配工艺仿真、智能排产与动态调度、物料标识与配送、技术状态管理、装配状态采集及优选优配等方面的关键技术。为建设智能、柔性、脉动的航空发动机装配系统提供技术支持。

基于航空发动机脉动装配的智能管控技术研究

作者： 魏小红   颜建兴   金梅   杨卓勇   张磊   刘志军   来源： 航空制造技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   脉动装配生产线   智能管控系统  

描述： 脉动装配生产组织模式能够有效提高航空发动机装配的质量和效率。通过对国产航空发动机脉动装配生产组织模式的需求分析,提出生产资源的精准配送是保证生产线实现脉动装配的关键。梳理国内外智能制造生态标准,结合发动机装配需求,提出基于实时数据驱动的航空发动机脉动装配生产线智能管控系统。总结出包括装配工艺仿真、智能排产与动态调度、物料标识与配送、技术状态管理、装配状态采集及优选优配等方面的关键技术。为建设智能、柔性、脉动的航空发动机装配系统提供技术支持。

基于等概率随机法的航空发动机转子叶片排序优化

作者： 徐广庆   白彦   孙惠斌   付玄   张纲   彭清   常智勇   来源： 航空制造技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 等概率随机法   初始不平衡量   航空发动机转子   装配   叶片排序优化  

描述： 对于盘片分离的航空发动机转子,叶片排序影响初始不平衡量,容易导致振动超限。在转子装配环节,精准、高效的叶片排序优化对于提高装配质量和效率有重要意义。针对此问题,基于单个叶片的质量矩模型,建立单级转子初始不平衡量模型,提出叶片排序优化的目标函数,研究一种基于"等概率随机"的搜索算法,实现在资源、时间消耗和优化效果之间取得平衡。仿真和验证结果表明,该研究方法可以精准、高效地优化叶片装配排序。与传统方法相比,单级转子的初始不平衡量大幅降低,转子的装配品质得到极大提高,已在实际生产中取得显著的应用效益。

基于实测数据的航空发动机转子叶尖装配间隙预测

作者： 邓王倩   莫蓉   陈凯   冯鑫   夏华腾   孙惠斌   常智勇   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 叶尖装配间隙预测   刚柔误差耦合   实测数据   航空发动机转子   偏差传递  

描述： 以多级转静子装配过程为研究对象，基于空间几何变换理论及形位公差理论，提出了一种多级转子叶尖间隙预测方法。具体是将转静子系统分为转子、静子、支承等3个子系统，分别针对子系统建立装配偏差子模型，进一步将各模型进行坐标统一，以配合面的实测偏差数据作为输入量，计算同一轴向位置处的转子叶尖坐标及机匣坐标，从而计算出转子叶尖间隙。试验结果表明，采用所述间隙预测模型，可准确预测转子叶尖间隙，预测最大相对误差为11%，从而为装配质量分析提供了参考依据。

基于实测数据的航空发动机转子叶尖装配间隙预测

作者： 邓王倩   莫蓉   陈凯   冯鑫   夏华腾   孙惠斌   常智勇   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 叶尖装配间隙预测   刚柔误差耦合   实测数据   航空发动机转子   偏差传递  

描述： 以多级转静子装配过程为研究对象，基于空间几何变换理论及形位公差理论，提出了一种多级转子叶尖间隙预测方法。具体是将转静子系统分为转子、静子、支承等3个子系统，分别针对子系统建立装配偏差子模型，进一步将各模型进行坐标统一，以配合面的实测偏差数据作为输入量，计算同一轴向位置处的转子叶尖坐标及机匣坐标，从而计算出转子叶尖间隙。试验结果表明，采用所述间隙预测模型，可准确预测转子叶尖间隙，预测最大相对误差为11%，从而为装配质量分析提供了参考依据。

面向装配精度的航空发动机转子零件选配优化

作者： 杜海雷   孙惠斌   黄健   宋树林   崔宝峰   马涛   赵建   宋迎军   常智勇   来源： 计算机集成制造系统 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 尺寸、形位误差   装配误差传递   零件选配优化   同轴度和垂直度  

描述： 针对航空发动机转子零件选配问题，考虑装配要求和零件实物的差异性，提出一种面向止口-螺栓连接结构的转子零件选配优化方法，基于每个转子零件连接面的实测尺寸误差和形位误差数据，建立了单个转子零件误差模型；根据结合面之间装配关系，建立了多级转子组件装配误差传递模型，提出了综合考虑装配体同轴度和垂直度的零件选配优化模型，利用NSGA-II算法对零件配套组合和各级转子零件的周向安装角度进行优化，指导零件配套和装配操作，提高转子组件的一次装配成功率和装配质量一致性，减少“试错”成本。

航空发动机脉动装配生产线排产算法研究

作者： 张波   王园园   宋迎军   魏小红   黄健   来源： 机电工程技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 算法   航空发动机   脉动装配线   排产  

描述： 航空发动机脉动式装配过程中涉及的任务数量多，约束数量多且关系复杂，对排产速度要求极高，需要高效的排产算法支持。从工艺过程和生产管理要求出发，深入地分析了排产面临的约束条件与优化目标；在对比多种排产算法的基础之上，提出了多规则融合算法，是对基于规则的普通排产算法的升级。在此算法中装配工艺和有限资源等刚性约束被以算法流程的形式加以贯彻和实施；在不违反刚性约束的前提下，算法循环地利用综合评价的方式对满足约束条件的多个生产任务进行评估，从中选择最佳的任务，优先安排生产，直到所有的任务都被安排。与常规的元启发式算法相比，多规则融合算法对约束的遵守力度更高，扩展更为便利；更重要的是，由于避免了随机扰动、反复叠代和群体计算，其结果具有确定性，求解速度非常高，非常适合工程应用。

航空发动机脉动总装生产线建模仿真系统

作者： 李慧   宋迎军   王园园   魏小红   黄健   来源： 机电工程技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   Plant   simulation   脉动总装生产线  

描述： 航空发动机总装脉动生产线是一个复杂系统，为保障正常脉动，其规划设计阶段和运营阶段均提出了建模仿真需求。为提高航空发动机脉动总装生产线建模仿真效率，更好地满足项目周期要求，针对航空发动机脉动总装生产线生产特点和建模仿真需求，研发了航空发动机脉动总装生产线仿真系统。基于Plant Simulation仿真平台，建立了嵌入生产控制逻辑的站位模型和控制模块，结合实际生产输入数据可自动搭建起类似脉动装配生产线仿真模型。系统的应用可大量减少仿真建模时间，提高仿真效率，在规划设计阶段对脉动总装线的平衡设计方案进行定量评估和优化，在生产线运营阶段，对排产计划进行有效论证，确保排产结果满足生产线运营需求。最后结合某工程给出了实际应用的案例。

航空发动机难加工零件的机内测量技术与高品质数控加工

作者： 万能   沈鹏   常智勇   王展   冯咏   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   机内测量   补偿加工   加工特征找正  

描述： 加工精度与加工效率高且一致性好是高品质加工的两个重要特征。以机匣、涡轮盘、整体叶盘等为代表的航空发动机难加工零件因刚度弱、切削力大、精度要求高等原因，很难实现高品质加工。数控机床机内测量简称机内测量，通过自动测量装夹在机床上的工件，可以自动发现制造特征的定位偏差或加工误差进而补偿加工。因此，应用机内测量技术能够有效提高航空发动机难加工零件的加工品质。分析了航空发动机难加工零件的特点，讨论了机内测量技术在航发高品质加工中的应用场景、研究热点，并阐明了其应用原理。以航发涡轮盘榫槽边缘的倒圆加工为案例，通过机内测量榫槽边缘的各向偏差改良了传统工艺，实现了倒圆的补偿加工。最后指出了机内测量在航发难加工零件制造中的探索方向。