闭式整体叶盘流道粗加工分层区域边界刀路刀轴计算方法

针对闭式整体叶盘流道型腔边界刀路刀轴求解,给出了型腔区域部分定轴的刀轴矢量规划策略,采用角点→边界刀路→中间刀路的求解顺序逐步求解。在确定角点不干涉刀轴之后,采用坐标系球面插值构造边界刀路上的搜索平面(即干涉检查坐标系),得到边界刀路刀轴的不干涉可行域,并从中优化获得最终不干涉光顺刀轴。通过仿真分析及试切试验表明,采用边界刀路刀轴计算方法,刀路光顺,加工过程无刀轴干涉,刀轴变化平稳,实际加工效果良好。

数字孪生技术在航空发动机智能生产线中的应用

为探索采用新一代信息技术加快航空发动机数字化转型升级,分析了数字孪生技术的概念和内涵,论述了数字孪生技术在航空发动机设计、制造和服务等业务领域的应用场景,对智能生产线应用数字孪生技术的实现途径进行了分析和验证。实践表明:数字孪生技术与MBD建模、数字线索、虚拟仿真、数据融合等技术相关联,能够进一步优化车间布局和生产节拍,改善工艺设计,实现生产制造过程的准实时监控和动态调整,有利于提高产品生产质量和生产效率。

支承机匣磨抛参数建模与稳健优化研究

针对支承机匣内孔磨抛表面质量难以保证及磨抛效率低问题,开展了磨抛工艺参数对表面质量影响研究。基于Preston理论建立了螺旋式磨抛材料去除量方程,理论上揭示了螺旋式磨抛工艺参数对表面质量的影响规律。通过正交实验进行方差灵敏度分析,探寻出打磨轮目粒度、打磨轮进给速度、打磨轮转速和抛光时间等影响因子对材料去除率和表面粗糙度影响规律及贡献率,在此基础上以材料去除率和表面粗糙度为优化研究目标,构建了基于Kriging响应面近似模型的稳健优化设计数学模型,采用粒子群算法进行计算求解,计算出2611组优化解。结合实际工程要求,最佳的工艺参数为目粒度1400目、进给速度3 mm/s、转速3600 r/min、抛光时间9 min,为磨抛工程领域的工艺质量改善提供技术支撑。

基于反向分段加工的整体叶盘变形控制技术研究

针对航空发动机整体叶盘精加工过程中易产生颤振和加工变形的难题,开展了整体叶盘变形控制技术研究,设计出一种基于反向分段加工的光固化辅助支撑夹具。首先依据工件分段刚性化原则说明反向分段加工对于减少工件加工变形的有效性。其次设计了包括压紧块、仿形块、固定板在内的三段式叶盘加工辅助支撑夹具,通过光敏树脂填充仿形块与叶片之间的缝隙,为整体叶盘的加工提供良好支撑。并对夹具支撑性能进行了测试,验证了夹具的可靠性。最后,采用叶盘模拟件进行了反向分段加工验证试验,结果表明,所设计的夹具减小了叶盘截面线加工误差,最大让刀变形量由0.1 mm下降到了0.05 mm,验证了光固化辅助夹具对整体叶盘加工具有较好的变形控制作用。