航空发动机叶片自动化磨削加工质量分析

为了提升航空发动机叶片的加工质量,本文采取自动化磨削的加工方法,从仿真加工的角度分析了自动化磨削的加工过程,对磨具和被加工叶片的接触情况和磨削工具进行了可视化展示,从理论上证实了磨削加工的弹性特征满足叶片的柔性加工。并在此基础上分析了磨削加工过程中的受力情况和弹性形变特征,对磨削加工进行了受力分析。在试验过程中证实了静态和动态磨削力和磨头位移呈线性关系,这是确保叶片加工质量的重要条件。

航空发动机外部管路支架优化设计与应用

针对某发动机管路支架安装边裂纹问题,通过对支架裂纹处断口的分析及对支架组件进行了静强度受力分析,明确解决失效问题。从零件设计、加工、装配3方面着手,确定失效原因为支架与管路之间存在相互作用力,支架工作时除受振动应力影响外还承受装配时引入的额外应力。因支架组件刚性较强,受力后缓冲较弱,支架弹性变形所产生的作用力会传递至孔边,易产生裂纹。设计了增加浮动结构的改进方案,其具备轴向变形补偿能力,可以大幅降低传递至孔边的作用力。经试验验证,该措施可行、有效。

基于航空发动机机匣零件数控加工的多编程软件集成应用

针对关重零部件几何形状越来越复杂、技术指标要求越来越苛刻的需求,文章基于数控加工编程工具的应用现状,提出一种多软件组合编程技术,并确定了软件应用比对分析原则、软件应用效果评价模型,同时打通多款不同编程工具之间的数据传输壁垒,定制形成多数控编程软件组合应用工具,以将多款编程软件的优势进行整合应用在航空发动机机匣零件数控程序的编制中。采用虚拟验证的技术手段,验证了多软件组合编程技术手段的可行性,该项技术可有效提高产品的研制质量和效率。

温度对航空发动机轴承测量的影响

轴承是航空发动机的核心,在装配过程中需要很高的精度,其测量一般在17~23℃进行。通过在不同的温度下测量轴承,研究温度对轴承内外环和径向游隙测量值的影响。通过在18.8℃和22.8℃两种温度下测量轴承内外环,发现两种温度下轴承内外环测量值变化很小。这种现象可解释为该轴承内外环材料为8Gr4Mo4V,标准件材料为GrWMn,两种材料线性膨胀系数相近,在恒温过程中,轴承和标准件膨胀或收缩相当。在18.8℃和22.8℃两种温度下,轴承的径向游隙测量值相差很小,这是由于轴承内外环和滚动体材料全为8Gr4Mo4V,径向游隙测量值随温度变化量可简化为Δd=dαΔT,线性膨胀系数α(12.5×10-6℃-1)十分小,当温度变化不大时,径向游隙变化很小。

航空发动机整机试验数据管理信息化技术研究

航空航天事业整体水平是国家综合国力的体现,因此探索航空航天未来发展新策略也是每个相关从业人员需要肩负的重任。航空发动机作为支持航空航天事业发展的重要动力之一,更需要相关从业人员反复试验,以使发动机不断完善。尤其在科技水平不断提升的新时代,航空发动机相关试验数据管理工作也需要与时俱进,做好数据管理信息化工作已成为时代赋予相关工作人员的重任。本文以新时代航空发动机整机试验数据管理情况为依据,分析了当今管理工作现状,并就后续管理工作中落实信息化技术方案提出了相关建议,以期为同行业人员提供帮助。

航空发动机主轴承的主要失效形式

主轴承是航空发动机主要工作部件,其作用可比做发动机的心脏,由于航空发动机主轴承工作环境恶劣,高速重载,并且接触力长期反复作用等,所以极容易引起疲劳、裂纹、剥蚀、压痕、断裂、胶着、烧损等现象,最终将使轴承受到阻滞和卡死,造成发动机轴承的失效。而主轴承一旦失效,对发动机带来严重或灾难性的后果。航空发动机主轴承的主要失效形式为疲劳剥落、裂纹与断裂、磨损、腐蚀与锈蚀、打滑蹭伤、压痕与划伤、大碳化物、尺寸变化等。

航空发动机问题诊断技术综述

对于航空飞行来讲,做好航空发动机问题诊断工作,可以降低飞行器出现多种问题,同时也能降低飞行器的运行成本。发动机作为航空设备不可缺少的重要构件,同时也是为飞行器提供动力的源泉,若是航空发动机出现问题,则会造成安全威胁以及航空设备的损坏,在问题诊断工作开展中,需要明确问题诊断的具体对象,合理分析常用的诊断技术,对诊断方案进行全方位探究。

面向航空发动机数控加工编程的切削参数优化及应用

为了提高航空发动机企业现阶段数控加工效率及质量,本文基于现有的数控程序编制环境UG CAM,二次开发一种切削参数计算及优化工具,该工具以现场加工经验数据为底层支撑,通过开展的切削参数优化技术研究及建立的切削参数优化模型,可实现切削参数的优化计算,并通过定制开发的友好工具界面,实现在UG CAM编程环境下的切削参数自动加载,有效解决了航空发动机产品数控编程切削参数选用受人为因素影响带来的编程效率低和质量不稳定等问题。

基于航空发动机产品的数字孪生关键实现技术研究

本文基于提升航空发动机产品制造质量和效率的实际生产需求,开展数字孪生模型构建及轻量化处理、多源异构孪生数据采集及处理、数字孪生系统定制开发等关键技术研究,搭建了数字孪生系统功能框架,并构建了一种适用于航空发动机产品制造的数字孪生系统,实现生产设备物理环境与仿真环境的一一映射,打通了虚拟环境下的数控加工过程仿真及优化技术的实现路径,有效降低了产品加工的试切试错成本,提高航空发动机产品的生产效率和质量。

航空发动机叶片矩形阵列磨削加工技术

航空发动机高压压气机叶片弯扭严重、进排气边小、材料加工难度大、精度要求高,采用常规锻造、辊轧、铣削、电解加工方法极难在高效率、低成本的前提下保证其几何精度和表面质量。而常规多轴联动磨削效率过低,且面临复杂的加工残余应力变形问题。因此,利用反向分段残余应力加工控制方法与研制的矩形阵列磨削机床相结合成功实现了多个型号叶片的多主轴同步磨削加工。其中,利用分段方法实现了工件的局部刚性化,等效减小了本段材料的加工变形,利用反向加工顺序消除了本段微小残余应力变形对其他各段的位置移动和误差放大,解决了柔性体局部材料加工过程定位基准的变位问题,使加工残余应力变形的影响减少至接近于零。所加工出的叶片线轮廓度和面轮廓度分别达到30μm和40μm以内,采用4主轴机床后磨削效率较此前单主轴机床的提高近4倍,该方法可以大幅度降低叶片加工成本,并为采用更多主轴机床矩形阵列加工奠定了基础。

飞机发动机数字化对接安装工艺研究

研究数字化对接安装工艺在飞机发动机制造中的应用。首先,描述了传统安装工艺,突出其繁琐和高人力成本。接着探讨数字化工艺的优势,包括提高效率、降低成本和提高精确度。详细介绍激光跟踪测量系统、脉动生产线集成管理系统和发动机数字化安装平台的作用。然后,讨论了数字化对接可能遇到的问题,以及规划设计的关键要点。总结了数字化对接的优势和应用,并展望了未来的发展方向,着重强调了技术创新和可持续性的推动作用。

飞行器发动机机械加工工艺优化研究

随着时代进步,飞行器的发展对于我国加工制造业起着十分关键的作用。飞行器的发动机是机器的主要部件,能够展示我国加工制造业的基本技术,体现发展状况。如果在机械加工领域应用飞行器发动机,就可能会出现机械使用不当或操作失误等问题,影响飞行器的总体质量,对飞行器发动机的使用寿命产生一定影响。基于此,本文分析飞行器发动机特点,探讨飞行器发动机相关机械加工工艺,并针对机械加工工艺提出了相关优化策略。

基于逆向工程的航空发动机叶片再制造修复方法研究

航空发动机叶片长期服役在高温、高压和高速的环境下,极易出现损伤,而损伤叶片的修复技术一直是国内航空领域的研究重点和难点。以双联高导涡轮叶片为例,研究了一种基于逆向工程的航空发动机叶片再制造修复方法。该方法不依赖原始设计模型,而是基于同期服役非损伤叶片,这样重构的目标修复曲面更接近损伤叶片的变形状态。首先,用3D蓝光扫描仪扫描已损伤叶片及同期服役非损伤叶片以获取其点云模型;其次,对两叶片点云模型进行最佳拟合配准并分析识别出修复加工区域和边界;然后,基于非损伤区域配准后的误差情况,用多项式方程拟合曲线预测损伤区域的误差数据,再以非损伤叶片截面曲线为基础,叠加预测误差值求取修复区域的目标截面线;最后,通过蒙皮方法构建出目标修复曲面,编制数控加工程序,完成修复加工。以非损伤叶片的逆向模型为参考,对损伤叶片修复结果进行精度检测和误差分析。结果表明:该叶片修复轮廓精度基本上在0.03mm以内,满足修复公差要求,且修复区域与非修复区域能实现光滑搭接过渡,利用提出的方法对双联高导涡轮叶片有很好的修复效果。

航空发动机燃烧室出口温度场数值模拟研究

针对当前现有数值模拟方法在对航空发动机燃烧室出口温度场研究分析时,存在模拟结果精度低、时间成本高的问题,提出一种新的数值模拟方法。简化燃烧室结构,分析航空发动机燃烧室性能;引入温度场有限元法,构建温度场数学模型;通过fluent软件,实现对温度场的数值模拟;利用最小二乘方法,完成对温度场的重建。通过实验验证,新的数值模拟方法可以实现对燃烧室出口温度场更高精度的模拟,且模拟的时间成本能够得到有效控制。

考虑航空发动机支承不同心的整机动力学建模及分析

为了分析支承不同心情况下航空发动机整机的动力特性,提出1种航空发动机支点支承不同心故障的建模和分析方法,将支承不同心转化为支点轴承间隙模型,并将该模型引入航空发动机整机模型中。以某型双转子涡扇发动机的支承不同心为例,对支承不同心所引发的航空发动机整机振动进行仿真分析,结果表明:支承不同心对支点的轴承力影响很大,是导致滚动轴承疲劳破坏的重要原因之一,并且机匣加速度响应对支承不同心不够敏感。仿真结果验证了所建立的支承不同心模型的有效性。

航空发动机弧齿锥齿轮断裂故障分析

航空发动机附件机匣中心主动锥齿轮在工作过程中先后三次出现断裂故障,并连带其他部件不同程度损伤,造成飞行任务中断。故障件破坏形貌基本相同,主动锥齿轮辐板有包括5~6个齿的弧形大掉块,其余齿牙也均严重损伤。通过开展理化分析、强度和振动特性分析、动应力测量和整机振动响应测试,进行了故障机理研究,找出了故障原因,并据此进行了改进设计和持久试验验证。可为同类故障分析提供借鉴。

航空发动机涡轮叶片叶尖损伤修复自适应加工技术研究与应用

损伤的涡轮叶片修复对航空发动机的检修及延寿具有重要意义。综述了某镍基铸造高温合金涡轮工作叶片修复技术的研究进展,重点介绍了叶尖部位自适应机械加工的修复方法,深入阐述了试验加工过程与验证结果,并对涡轮叶片修复技术的发展前景进行了展望。

航空发动机机匣裂纹故障诊断研究

针对航空发动机机匣裂纹故障,经断口分析确定为疲劳裂纹。采用ANSYS软件建立机匣有限元分析模型并进行机匣模态及相对振动应力计算,结合发动机使用工况得出坎贝尔共振图。经与多点激振、单点响应的模态试验及应变片电测的台架动应力测试等试验结果的对比分析,在波瓣振型、振动频率及共振转速等方面相互验证,确定了压气机机匣裂纹故障原因,并在此基础上提出了改进措施建议。经长试试验考核,改进效果良好,为航空发动机机匣的结构设计、振动故障分析提供了依据。

某航空发动机高压转子连接装配仿真分析

高压转子是涡扇发动机核心部件,高压转子的振动问题一直以来都比较突出。探索、构建高压转子装配过程数据和转子最终技术状态以及振动响应之间的复杂规律或关联模型是至关重要的,也是非常迫切的。针对某型航空发动机高压组合转子(包括高压压气机转子和高压涡轮转子),基于堆叠机理和动力学建模方法,使用典型几何特性和不平衡参数,以振动响应为评价目标,对比分析3种高压转子连接装配工艺方法,并研究了端面跳动和不平衡量影响。为装配工艺优化提供了一定机理支持,并希望为整机振动排故提供借鉴或启发。

基于某航空发动机振动事件的高压涡轮转子叶片超温问题研究

某航空发动机试验过程中发生振动大故障。分解后,发现高压涡轮转子叶片等多处零组件有磨损、变形甚至断裂的情况。将全台共计72片高压涡轮转子叶片委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析,确认原因为高压涡轮转子叶片超温。分析高压涡轮转子叶片超温的多种可能原因,采用排除法,推断此次高压涡轮转子叶片超稳为局部超温,原因为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片导致高压涡轮转子叶片冷却失效。根据推断寻找事实依据,推导故障模式。提出解决高压涡轮导向器堵块存在脱落可能性的方案,为后续高压涡轮转子叶片超温问题的判断提供分析思维导向。