复材异质叠层半自动制孔工艺参数研究

飞机承力部件采用大量的复合材料及难加工金属异质叠层结构,针对复材异质叠层在制孔过程中易出现烧蚀、孔壁划伤、出孔面质量缺陷以及制孔效率低、刀具寿命短等问题,采用EDU进行半自动制孔工艺参数切削试验,利用电流作为轴向力和扭矩的间接测量手段,对制孔过程中的重要表征量钻削力进行监测,判断制孔过程转速和进给量所反映的加工状态,为复材异质叠层制孔时线速度的选取提供依据,同时满足复材异质叠层的加工质量要求。

制孔工艺对紧固孔加工精度的影响

紧固孔的表面质量是决定飞机疲劳寿命和安全性能的重要环节。针对加工精度研究了常规制孔工艺和Winslow制孔工艺对7050-T7351铝合金飞机装配紧固孔加工质量的影响。借助于现代先进的精密测量仪器和设备,对不同制孔工艺所产生的紧固孔圆柱度误差和尺寸误差进行了试验和研究,发现钻-扩-铰多步慢进给和Winslow制孔工艺所产生的几何误差最小,仅为其他工艺的十分之一左右。应用Deform3D数值模拟技术,分析了不同工艺表层切削温度和热变形的变化规律。探讨了切削参数、切削温度、切削变形及表面缺陷等影响紧固孔加工精度的主要因素。提出了选择适当进给量与切削速度、提高刀具的刃磨精度和装卡精度、降低手动进给的不稳定性等提高加工精度的措施。

制孔工艺对激光强化前后小孔疲劳寿命的影响

在交变载荷作用下,小孔构件易产生疲劳裂纹,零件的使用寿命因此降低。为了研究制孔工艺对激光冲击强化前后小孔疲劳寿命的影响,文中选用材料为铝合金7050-T7451的双联试样进行激光强化试验,并使用不同的制孔工艺开孔,随后进行拉伸试验,试验后观察断口的疲劳源位置、孔壁质量,并测量孔壁粗糙度。试验研究表明,对于未进行激光冲击强化的试件,不同的制孔工艺对小孔件寿命无明显影响;对于激光冲击强化后的试件,使用不同的制孔工艺对小孔件寿命差异较大;因此在激光强化前后,制孔工艺对小孔件的疲劳寿命影响是不同的。

制孔工艺对紧固孔疲劳性能的影响

分别在传统制孔工艺和Winslow制孔工艺下,对7050T7351铝合金材料的双犬骨连接件疲劳试验结果进行对比与可靠性分析;基于当量初始裂纹(EIFS)理论和符合性判据,计算不同制孔工艺下的原始疲劳质量;采用体视显微镜和扫描电镜对疲劳断口进行分析;对Winslow制孔工艺强化机理进行了定性的探讨。研究表明:改进工艺后,紧固孔的疲劳寿命均有所提高,分散性降低,疲劳强度增加;紧固孔的当量初始裂纹小于0.125 mm,符合抗疲劳耐久性设计的要求;裂纹形核的位置不变,裂纹扩展区疲劳条带变窄。

面向批量生产的复合装甲制孔工艺研究及装备设计

复合装甲由铝合金、纤维复合材料及工程陶瓷组合而成,具有良好的综合性能,但难以加工。论文基于复合装甲的破坏机理,分析了钻孔时几种典型加工缺陷及其产生原因,提出了充分冷却、施加预压力及控制切削力等对策,使用套料加工方式,采用合适的切削用量。确定刀具以人造金刚石为原料,烧结法制作,并给出了快速刃磨方法。设计了具备工件安装及提供预压应力双重功能的专用夹具,以及能够控制轴向切削力大小并实现较小进给量的专用机床。

上承式钢板梁制孔工艺研究

上承式钢板梁桥是中、小跨径桥梁最常用的形式,其钢板梁的制孔精度直接关系到桥梁的安装质量。鉴于此,以普通32m钢板梁桥及4片主梁并列的50m钢板梁桥为研究对象,通过分析2座桥钢板梁的结构特点及连接方式的异同,围绕零件加工、组装、焊接及矫正等影响栓孔重合率的因素,确定了2座桥钢板梁的制孔工艺,即普通32m板梁桥制孔主要采用先孔法,而4片主梁并列的50m板梁桥主要采用后孔法。采用该工艺实施后,2座桥钢板梁的制孔精度均达到了标准要求,验证了工艺的合理性,实现了提高制孔精度、保证栓孔重合率和提高生产效率的目的。

面向数字化装配的制孔工艺设计技术研究

研究了数模解析、制孔作业规划、作业仿真等数字化装配制孔工艺设计的关键技术,提出了面向数字化装配的制孔工艺设计模式;基于CATIA开发了相应的软件平台,解决了数模解析效率低、规范性差,不同离线编程系统数据源不统一的问题;通过优化制孔仿真过程,将静态仿真与动态仿真相结合、理论仿真与实测仿真相结合,解决了仿真效率低、指导性弱等问题,大幅提高了数字化装配制孔工艺设计的效率和质量.

飞机结构紧固孔制孔工艺对表面加工质量的影响

在简要介绍试验件及其紧固孔加工工艺的基础上,针对制孔工艺对紧固孔加工精度、表面粗糙度、加工硬化、加工残余应力的影响进行了深入地研究。

碳纤维复合材料高质量制孔工艺与相关问题初探

高质量的制孔工艺可以在最大程度上保证碳纤维复合材料的质量。并且,随着我国复合材料的不断发展,我国航空行业对碳纤维复合材料高质量制孔工艺形式,进行了有效的应用,并且给予了高度的重视,也有效的成为我国航空行业发展的重要方向。只有对碳纤维复合材料高质量制孔工艺形式,进行全面的了解,才能全面地提升制孔的质量,促进我国航空行业的发展。文章就以飞机装配钣金的角度,对碳纤维复合材料高质量制孔工艺过程中,存在着的相关问题,进行了简要分析和阐述,并且针对其不足,提出了相关的一些建议,希望对我国飞机钣金的发展形式,提供一些帮助。

制孔工艺对开孔试件疲劳寿命影响的定量分析

为了研究开孔试件的制孔工艺对结构疲劳寿命的影响,对采用winslow制孔工艺和传统制孔工艺的铝合金试验件分别进行疲劳试验。结果表明:Winslow制孔工艺下试件疲劳性能明显增强,平均疲劳寿命是传统制孔件的1.7倍。用统计学方法对实验数据进行分析,发现在95%的置信度下,Winslow制孔工艺中值疲劳寿命是传统制孔工艺中值疲劳寿命的1.3-2.07倍。

连接件制孔工艺对疲劳寿命影响的试验研究

飞机结构中大量的承力构件都是连接件,在交变载荷、腐蚀以及其他因素交互作用下,疲劳源从这些结构处萌生和扩展,从而导致机体结构的疲劳破坏,飞机结构的寿命就取决于这些关键部位。而不同的制孔工艺对连接件又有很大影响。因此,本文从制孔工艺出发,从试验层面和理论计算两方面深入探讨了飞机结构典型连接件之一的螺栓连接件三种不同的制孔工艺对飞机结构疲劳寿命的影响,这对飞机结构的设计和合理的使用与维修有重要的意义。

基于CBR的制孔窝深工艺参数实例库研究

针对自动制孔设备窝深工艺参数较难控制的问题,提出了一种基于CBR的装配制孔窝深工艺参数优化方法,对企业在飞机批量生产实践中积累的关于制孔工艺参数方面知识和经验进行抽取和表达,并在此基础上研究工艺参数实例的组织和表达方法以及工艺参数实例之间的相似度判断和推荐方法,最后结合实例对该方法进行了验证。

紧固孔的加工工艺对其表面残余应力的影响

检测了 5种制孔工艺在飞机装配紧固孔内所产生的表面周向残余应力 ;分析了影响残余应力的因素 ;

加工工艺对7075铝合金紧固孔表面质量的影响(英文)

为确定最佳制孔工艺、获得理想表面特性,从表面完整性和疲劳寿命角度对7075铝合金飞机紧固孔表面质量进行了实验性和数值仿真研究。通过比较常规多步制孔和钻扩铰一步复合工艺(Winslow),发现钻扩铰多步慢进给工艺(DBM)和Winslow所产生的表面具有较小的Ra值,较少的加工缺陷、较大的残余压应力及较高的疲劳强度,而后者的Ra值低于前者60%,疲劳寿命高于前者23%;基于实验数据,建立了切削参数对表面粗糙度和残余应力影响的经验公式;应用数值仿真分析了加工过程中应变和切削温度的变化规律;探讨了Winslow工艺的强化机理;指出适当减少进给量、增加切削速度能够提高紧固孔的表面质量。

基于硬质合金开孔器对碳纤维复合材料的制孔

为更好地避免碳纤维复合材料(CFRP)的制孔缺陷,选择硬质合金开孔器制孔,在相同工艺参数下对2种刀具制孔过程中的轴向力大小以及制成孔的出口质量进行对比分析,讨论制孔加工过程中的受力情况.试验结果和分析表明:在主轴转速为5 000 r/min、进给速率为150 mm/min时,硬质合金开孔器加工的孔出口处质量较平整,几乎没有撕裂出现,而钎焊金刚石套料钻加工的孔出口处有些许撕裂,而且对比前者,其崩边缺陷较为严重,崩边因子为0.10.同等条件下,硬质合金开孔器制成孔的孔壁粗糙度为0.213,钎焊金刚石套料钻制成孔的孔壁粗糙度则为0.621,较粗糙,所以选择硬质合金开孔器对碳纤维复合材料制孔更优.

CFRP材料振动制孔研究进展

本文对碳纤维增强复合材料(CFRP)的特性进行了回顾,概述了目前纤维叠层材料孔加工缺陷和应对办法。简述了振动辅助加工(VAM)的特点,以及振动辅助钻削加工(VAD)对加工缺陷的抑制机理,最后总结了目前振动辅助钻削CFRP取得的进展。

难加工材料(CFRP/Ti)叠层自适应制孔研究

CFRP/Ti在航空航天领域被广泛应用,在制孔加工中容易出现分层、劈裂、出口毛刺、刀具易损耗等问题,并且CFRP和Ti的材料加工特性差异大、加工工艺参数区间不重合,叠层制孔无法适用同一加工参数。对CFRP/Ti难加工叠层的变参数钻削控制方案、原理、自适应钻孔工艺等进行研究,开发异性难加工叠层自适应制孔功能模块。

航空有机玻璃安装孔加工工艺对银纹的影响规律研究

航空有机玻璃作为航空器上重要的零部件之一,易在循环应力作用下,发生疲劳破坏产生银纹。文章采用了不同工艺对航空玻璃进行制孔,然后利用力学试验机对工件进行拉伸试验,研究制孔工艺对银纹缺陷的影响规律,分析比较不同工件极限强度的变化和断裂面的失效模式。实验结果表明,一次成型的孔会降低有机玻璃的抗拉强度,而二次成型的孔会增强有机玻璃的抗拉强度。

试论飞机装配中的先进制孔技术与装备

在复合材料的应用范围逐步扩大的形式下,飞机装配过程中的制孔工作量也在逐渐增多,对于制孔的质量和工艺性能也提出了全新的要求。为进一步提升装配制孔的效率和质量,相关人员针对制孔技术展开了不断的探究,从制孔技术的发展历程中也可看出技术人员在制孔工艺中所做出的努力。因制孔技术水平会对飞机装配的质量和效率产生一定影响,文章主要针对其先进技术控制和装备发展展开研究,旨在全面提升制孔效果,为飞机装配作业的顺利开展提供保障。