柔性工具的应用介绍

柔性工具有其独特的结构特点和使用功能，本文力求通过对柔性工具的介绍和应用实人列的展示，使这种生产辅助工艺技术得到推广，促进加工零件质量的提高。

西飞研发柔性工具获专利填补了国内技术空白

前不久，由西飞集团自主研发的“柔性组合预应力夹具”已获得国家专利局国家发明专利授权，这项研究成果填补了国内航空制造技术空白，将为未来大飞机的研制打下良好的技术基础。

用半柔性工具消除波纹

球形光学元件通常都是用与其表面形状近似的球形刚性工具打磨而成(平面器件是球形器件半径无限大的特殊情况)。这个工艺过程是可以实现的,因为球体上的任何一个区域在形状上和另一块是等同的,然而这种简单的加工没有什么技术可供非球面光学器件的制作借鉴。 非球面器件可以采用磁流变抛光技术自动化制作,但是磁流变抛光设备费用昂贵,适合大批量生产。对于少量的非球形器件的加工更常用的技术是用刚性工具手工打磨,间隔一段时间用干涉仪测试。但是加工过程中形成的高频波纹是很难磨掉的。 一种解决办法是用半柔性的打磨工具取代刚性打磨工具加工。这种方法并不新颖,其中大部分知识都已被美国亚利桑那大学光学中心的助理教授Jim Burge经验化和专利化了。他现在正和另外两位研究人员,Michael Tuell和Bill Anderson利用工程力学分析对这个过程进行优化,将优化方案规则化以便更广泛的应用。

整体叶盘超硬磨料柔性抛光轮几何参数与力学性能分析

整体叶盘是航空发动机关键部件,采用超硬磨料柔性抛光轮的数控抛光已成为替代人工打磨、提高整体叶盘表面质量的有效方式之一。文章以复杂母线超硬磨料柔性抛光轮为对象,分析建立等效直径及抛光力模型,从而实现抛光过程几何参数和力学性能的优化。其中,利用测力仪将抛光轮几何参数转化成力学参数,建立等效参数计算模型,通过关系式反推获得抛光轮的等效直径,从而改善动态直径测量的不准确所带来的抛光去量偏差;设计单因素正交试验测量不同加工参数下的抛光力,及各因素对抛光力的影响规律,进而在抛光轮稳定工作状态下,建立抛光力的经验模型,可用于整体叶盘数控抛光过程中的真实抛光力预测。实验证明,等效直径测量精度较动态测量可提升2.02%,抛光力的实际值和模型拟合值贴合度非常好,相关系数达到0.999。

多点技术在飞机板类部件制造中的应用

多点技术是一种机电一体化的柔性制造技术,其核心是高度由计算机控制的基本体单元。多个基本体单元紧密排列在一起,构成型面可变的多点模具,用于板类零件成形。由于多点模具型面可由计算机任意调整,可代替传统模具用于不同形状的飞机板类部件的对压成形、蒙皮拉形等。基本体单元按照一定距离排列在一起,构成多点柔性工装,不仅可用于飞机大型板类零件成形后的测量、切割等操作的支撑与定位,还可用于飞机部件的柔性装配过程。应用多点技术,可以实现飞机板类部件生产过程的数字化。

窄流道整体叶盘定轨迹数控抛光技术研究

为了实现对窄流道整体叶盘的数控抛光,在采用复杂母线超硬磨料柔性抛光轮的基础上,开展了针对叶盘型面、流道及叶根的抛光轮形状与尺寸设计研究,确定了用于整体叶盘高效率抛光的鼓型抛光轮和球头抛光轮尺寸设计原则,实现了大尺寸鼓形半径的优选。随后,针对型面、流道、叶根圆弧不同区域的抛光需求,利用选定工具对某型号整体叶盘全型面进行定轨迹抛光试验,抛光后表面粗糙度R a≤0.4μm,完全去除精铣刀纹,达到了替代人工抛光的要求。

航空发动机铣削叶片抛磨技术研究现状及其发展趋势

叶片是航空发动机的核心部件,其苛刻的工况对其加工精度和表面完整性提出了更高要求。针对铣削叶片现有成性技术,阐述了叶片典型结构及抛磨前的表面状态,归纳了叶片抛磨技术关键共性难点。以表面完整性为评价指标,从手工抛磨、砂轮抛磨、砂带抛磨、磨粒流抛磨、柔性工具抛磨、磁力辅助抛磨、滚磨光整加工等方面介绍了航空发动机叶片抛磨的国内外研究进展,对比了各种抛磨技术的优缺点及适用范围。

钛合金航空叶片叶根与缘板抛光工艺参数优化

钛合金具有良好的机械力学性能,因此被广泛应用于航空发动机叶片中。然而实现钛合金叶片的自动化抛光一直是一个巨大的难题。采用一种电镀超硬磨料柔性抛光工具针对钛合金材料展开线速度与预压量抛光工艺参数优化。其结果是粗抛光线速度为4.18 m/s,预压量为0.4 mm时试件去除量和表面粗糙度最优,精抛光线速度为1.57 m/s时粗糙度值最低达到0.12μm。在优化后的参数基础上进行某型号钛合金叶片缘板和叶根处抛光实例验证,最终的到是叶根和缘板区域去除量和表面粗糙度均满足要求。

磁粉电火花连续脉冲放电毛化加工实验研究

为解决传统电火花毛化工具电极不能适应复杂形貌的狭缝、沟槽或内表面的问题,提出了一种由磁铁吸引金属粉末形成的柔性磁粉工具电极,基于自主搭建的磁粉电火花毛化加工系统在镀镍铜板样件上进行实验,研究了连续脉冲放电加工过程中的实验参数对表面加工质量和粗糙度值的影响。实验结果表明,柔性的磁粉电极可以用于毛化具有复杂形貌的狭缝、沟槽等表面,毛化表面的粗糙度值(Ra与Rz)与峰值电流、脉冲宽度、磁粉颗粒径和加工持续时间等参数均呈正相关。其中,峰值电流对粗糙度的影响最大,Ra增幅达到133.3%,Rz增幅也达到83.7%。但是占空比的大小对粗糙度值的增长影响不大,Ra增幅仅为5.8%,Rz增幅仅为4.8%。另外,通过响应曲面法的研究结果可知,影响毛化表面粗糙度值(Ra与Rz)的强弱排序为:峰值电流、脉冲宽度、磁粉粒径、加工时间。

基于超高斯函数的球形抛光工具去除函数库建立方法

去除函数库是大量不同形状的去除函数所形成的集合,去除函数库的建立对数控抛光中去除函数的调用具有重要的作用。以柔性球形抛光工具的去除函数为研究对象,建立以超高斯分布为主体的拟合模型并对数十组数据进行了最小二乘拟合,采用多变量插值方法对拟合参数进行处理,建立了进动角、压力、转速此三种抛光参数任意组合所对应去除函数的数据库。在去除函数库中随机选取了4个样本与实验数据对比,相对误差均小于7%,验证了该方法的有效性。

ANN Based Performance Analysis of UPFC in Power Flow Control

The Unified Power Flow Controller （UPFC） is one of the most versatile Flexible AC Transmission Systems （FACTS） devices that has unique capability of independently controlling the real and reactive power flows, in addition to regulate the system bus voltage. This paper presents performance analysis of Unified Power Flow Controller based on two axis theory. Based on this analysis, a new Artificial Neural Network （ANN） based controller has been proposed to improve the system performance. The controller rules are structured depending upon the relationship between series inserted voltage and the desired changes in real/reactive power flow in the power system. The effects of different controllers along with parameters of series transformer and transmission line have been investigated through developed control block model in SIMULINK tool box of MATLAB. The effectiveness of the proposed scheme is demonstrated by case studies.

Analysis and Design of Flexible Pavements by Empirical Tools

This paper falls into two parts. In the first part, the widely used analytical-empirical method of pavement design and evaluation is discussed and in the second part two simulation models are presented to predict the design of flexible pavement. Analytical results are compared with simulation models.

超短半径水平井完井工艺优化

中海油渤海、南海东西部大部分油田已进入油田开发的中后期,常规增产及提高采收率措施在进一步有效释放油藏潜力方面受到限制。利用超短半径水平井增大油层泄油面积,解除近井地带污染的特点,可有效解决上述难题。本文介绍了适用于超短半径水平井的柔性完井工具和几种防砂完井工艺,对海上油田超短半径水平井完井工艺优化提供了技术支撑。