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

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。

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。