面向航空航天难加工材料磨削过程的模拟与智能控制

作者： 赵彪   雷小飞   陈涛   丁文锋   傅玉灿   徐九华   李海   来源： 金刚石与磨料磨具工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 磨削加工   工具磨损   智能控制   表面完整性  

描述： 近年来，钛合金、高温合金、金属间化合物、高强度钢等难加工材料凭借优异性能广泛应用于航空航天领域关键构件。磨削作为难加工材料及关键构件精密制造的终加工方法，对制造质量与生产效率具有直接影响。然而，由于材料的难加工特性以及磨削过程的复杂性，导致磨削过程极易出现磨削力大、磨削温度高、砂轮磨损严重以及加工质量差等问题。本文针对航空航天难加工材料，以磨削加工过程模拟与智能控制技术为主线，总结了磨削过程力、温度、砂轮磨损及表面完整性等方面的研究进展和现存问题。最后，本文针对当前研究存在的主要问题，对未来磨削过程模拟与智能控制技术的发展趋势进行了展望。

面向航空航天难加工材料磨削过程的模拟与智能控制

作者： 赵彪   雷小飞   陈涛   丁文锋   傅玉灿   徐九华   李海   来源： 金刚石与磨料磨具工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 磨削加工   工具磨损   智能控制   表面完整性  

描述： 近年来，钛合金、高温合金、金属间化合物、高强度钢等难加工材料凭借优异性能广泛应用于航空航天领域关键构件。磨削作为难加工材料及关键构件精密制造的终加工方法，对制造质量与生产效率具有直接影响。然而，由于材料的难加工特性以及磨削过程的复杂性，导致磨削过程极易出现磨削力大、磨削温度高、砂轮磨损严重以及加工质量差等问题。本文针对航空航天难加工材料，以磨削加工过程模拟与智能控制技术为主线，总结了磨削过程力、温度、砂轮磨损及表面完整性等方面的研究进展和现存问题。最后，本文针对当前研究存在的主要问题，对未来磨削过程模拟与智能控制技术的发展趋势进行了展望。

航空用不锈钢磨粒流光整加工表面完整性研究

作者： 杨范轩   孙玉利   马杰   范武林   赵建社   盛一   左敦稳   来源： 南京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 不锈钢   闭式整体叶环   电火花加工   磨粒流光整加工   表面完整性  

描述： 为研究磨粒流光整加工不锈钢闭式整体叶环的表面完整性，通过对电火花制备的不锈钢试样进行加工时间、加工压强及磨料目数的单因素试验，研究3个因素对加工后表面完整性的影响。结果表明：表面粗糙度Ra随着加工时间的增加而降低，从初始时的1.459μm降至60 min时的0.193μm，降低速率越来越慢，最后趋于稳定。磨粒流加工有效去除了加工表面再铸层。显微硬度在加工后明显降低，由450～950 HV降至270～350 HV且分布均匀性得到改善。显微硬度随着加工时间的增加整体上呈降低趋势，并出现了一定的加工硬化现象。在使用不同目数的磨料进行磨粒流加工后，残余应力由拉应力变为压应力。随着加工时间和加工压强的增加，试样表面越平整，抛光效果越好。

航空叶片打磨余量分析及轨迹生成

作者： 兰旭东   谢望   赵新航   韩飞   朱明一   孙天亮   徐昕   来源： 计算机测量与控制 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹规划   点云配准   航发叶片   自适应打磨   余量分析  

描述： 针对航空发动机叶片打磨加工前，叶身余量分布不均且较小的问题，提出一种基于毛坯点云配准的加工余量分析和自适应打磨轨迹生成方法；利用精确扫描测绘技术获取毛坯三维点云，形成了毛坯/零件数模二者点云配准方法；通过基准对齐、点云轮廓包含等条件约束，实现了毛坯三维加工余量分析；在余量分布点云基础上，通过截面获取加工点云轨迹，对轨迹点云进行珠链排序，将轨迹排序点有效化，计算出连续合适的打磨路径，实现自适应余量打磨；最后在Vericut软件中进行了打磨仿真，验证了提出方法的有效性。

航空发动机叶片原位打磨技术研究进展

作者： 王立文   曾祥瑞   鲁鑫   来源： 机械设计与制造 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   轨迹规划   力控制   原位打磨   叶片  

描述： 综述了航空发动机叶片原位打磨技术的研究现状，为实现叶片顽固垢质的去除提供参考。首先，分别从叶片原位打磨仪器和打磨机器人两方面总结了叶片原位打磨智能化设备的研究现状；然后，对叶片原位打磨机器人打磨力控制和轨迹规划技术的研究进行了介绍；最后，总结了航空发动机叶片原位打磨技术的研究现状，在此基础上对其发展趋势进行了展望。分析表明：研发高柔性与智能性的叶片原位打磨机器人并配合先进的力控制策略和轨迹规划方法，可以提高叶片原位打磨的效率、精度和准确率，具有广泛的应用和发展前景。

航空叶片打磨余量分析及轨迹生成

作者： 兰旭东   谢望   赵新航   韩飞   朱明一   孙天亮   徐昕   来源： 计算机测量与控制 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹规划   点云配准   航发叶片   自适应打磨   余量分析  

描述： 针对航空发动机叶片打磨加工前，叶身余量分布不均且较小的问题，提出一种基于毛坯点云配准的加工余量分析和自适应打磨轨迹生成方法；利用精确扫描测绘技术获取毛坯三维点云，形成了毛坯/零件数模二者点云配准方法；通过基准对齐、点云轮廓包含等条件约束，实现了毛坯三维加工余量分析；在余量分布点云基础上，通过截面获取加工点云轨迹，对轨迹点云进行珠链排序，将轨迹排序点有效化，计算出连续合适的打磨路径，实现自适应余量打磨；最后在Vericut软件中进行了打磨仿真，验证了该方法的有效性。

基于Geomagic航空发动机叶片逆向建模与误差检测分析

作者： 陈恩雄   来源： 现代制造技术与装备 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 检测分析   航空发动机叶片   逆向建模   Geomagic软件  

描述： 为得到某型航空发动机叶片的三维模型和相关参数，打破国外的技术封锁，利用Geomagic软件，通过三维点云获取、点云数据优化、Geomagic Design X模型逆向建模以及Geomagic Control模型的误差检测分析等，对某型航空发动机叶片进行逆向建模。检测分析结果表明，逆向建模得到的三维模型的精度较高，具有一定的应用价值。

航空发动机叶片微束等离子堆焊转角焊缝模型研究

作者： 肖洋   戴士杰   李世博   母嘉恒   来源： 热加工工艺 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 微束等离子焊接   单缝模型   航空发动机叶片   转角焊缝模型  

描述： 航空发动机叶片修复时，将受损部位切除后在新平面上进行多层多道焊接，在焊缝转角区域特别是转角点，因焊接工艺难以匹配导致过多熔滴进入熔池增加了焊缝熔高与熔宽，造成焊缝凸起，影响焊接质量。针对微束等离子焊接叶片转角区域焊缝的这种特征，建立了转角区域焊缝模型。首先利用抛物线曲线拟合建立了单道焊缝模型，并通过实验验证该模型能准确地表征单缝外形轮廓。然后提出了一种双焊缝转角重叠的焊缝成型模型。实验表明，采用该转角焊缝模型能够极大地降低转角区域焊缝的凸起，能满足航空发动机叶片修复精度的要求。

航空发动机叶片高低周复合疲劳寿命预测与损伤机理研究

作者： 王妍   毕俊喜   葛新宇   王柳璎   王永相   来源： 内蒙古工业大学学报(自然科学版) 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 高低周复合疲劳   寿命预测   疲劳损伤   航空发动机叶片  

描述： 针对航空发动机叶片在服役期间承受交变载荷极易发生疲劳损伤和高低周复合疲劳寿命预测问题，开展了叶片损伤机理分析和基于高低周复合载荷的耦合疲劳寿命预测模型研究。首先，分析了航空发动机叶片的损伤机理和失效模式，并依据叶片振动特性进行了模态分析。其次，在Zhu模型的基础上，提出了一种基于改进/Zhu模型的高低周复合疲劳寿命预测模型。最后，将Miner模型、Zhu模型和所提出改进/Zhu模型的疲劳寿命预测结果与高低周复合疲劳试验数据进行对比。结果表明：所提出的改进/Zhu模型计算精度在1.5倍误差范围内，预测结果相对较小，验证了其可行性和有效性。研究工作为可靠预测航空发动机叶片的工作寿命和疲劳强度设计提供了一定参考。

航空航天难加工材料切削加工过程模拟与智能控制综述

作者： 赵彪   王欣   陈涛   丁文锋   傅玉灿   徐九华   赵正彩   陈清良   来源： 航空制造技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 切削力   智能控制   刀具磨损   切削温度   有限元仿真   表面完整性  

描述： 随着航空航天关键构件服役性能要求的不断提升，高性能钛合金、镍基高温合金、高强度钢等难加工材料大量应用到航空发动机等重大装备。切削加工是高强韧难加工材料的重要加工方法，在加工过程中普遍存在切削力大、切削温度高、工具磨损严重和加工质量差的问题。针对当前航空航天难加工材料切削加工过程切削力、切削温度、工具磨损及表面质量的仿真技术与智能控制技术进行了系统性的总结和梳理，分析了当前研究存在的主要问题与关键挑战，对切削加工过程仿真模拟与控制技术的未来发展趋势进行了展望。