大型铝合金薄壁件加工过程模态试验及有限元仿真 被引量：5

1

作者 廖其刚 樊海琴 +1 位作者 葛英飞 刘钢 《工具技术》 2019年第2期60-64,共5页

通过锤击激振法模态试验和有限元仿真对大型铝合金薄壁件铣削时的动态特性进行了研究。结果表明,第1阶固有频率为372. 6Hz,因此当刀具齿数一定,在选择机床主轴转速时,应避开大型铝合金薄壁件的1阶固有频率以避免铣削过程中发生共振。有... 通过锤击激振法模态试验和有限元仿真对大型铝合金薄壁件铣削时的动态特性进行了研究。结果表明,第1阶固有频率为372. 6Hz,因此当刀具齿数一定,在选择机床主轴转速时,应避开大型铝合金薄壁件的1阶固有频率以避免铣削过程中发生共振。有限元仿真分析表明,第1阶模态表现为弯曲变形,第2阶模态表现为扭转变形,第3阶模态表现为二阶弯曲变形,第4阶模态表现为二阶扭转变形,第5阶模态表现为弯曲与扭转叠加变形,最大变形量出现在第4阶。有限元分析还发现,有辅助支撑装夹下铝合金薄壁件的固有频率比无辅助支撑装夹下的固有频率增大了10%,而最大变形量则降低了10%,且无论是否加辅助支撑,铝合金薄壁件的振动形态和趋势以及最大变形量发生的位置不变。 展开更多

关键词 铝合金 薄壁件 铣削 模态分析 有限元分析

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双五轴数控铣削机床旋转轴误差辨识方法 被引量：8

2

作者 阮大文 茅健 +1 位作者 刘钢 马丽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期1548-1554,共7页

为了快速、系统地辨识双五轴数控铣削机床旋转轴几何误差,提出了一种基于R-test的误差测量辨识方法。根据R-test误差模型研究误差测量值与各项误差参数的关系,辨识旋转轴各个几何误差项以得到旋转轴的安装误差和运动误差;利用最小二乘... 为了快速、系统地辨识双五轴数控铣削机床旋转轴几何误差,提出了一种基于R-test的误差测量辨识方法。根据R-test误差模型研究误差测量值与各项误差参数的关系,辨识旋转轴各个几何误差项以得到旋转轴的安装误差和运动误差;利用最小二乘法原理平面圆拟合和直线拟合的方法分别辨识出2项位移误差和2项垂直度误差;基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立刀具坐标系与工件坐标系的齐次坐标变换模型,并辨识出3项移动误差和3项转动误差;最后,根据所得辨识值对X向和Y向位移误差进行补偿。实验结果表明,补偿后X向和Y向位移误差明显减小,误差补偿结果验证了测量、辨识的准确性和有效性。 展开更多

关键词 双五轴数控铣削机床 旋转轴 误差辨识 薄壁件 齐次坐标变换

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基于二阶矩信息的五轴数控机床几何误差建模 被引量：3

3

作者 信世豪 张立强 李宇昊 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第7期59-64,共6页

传统误差建模方法通常假设机床几何误差为常量,未考虑误差分布情况。在分析传统误差建模方法的基础上,提出了一种基于误差二阶矩信息的齐次坐标变换法。以均值与标准差矩阵形式表达了机床各项误差的分布情况,通过建立带分布情况下误差... 传统误差建模方法通常假设机床几何误差为常量,未考虑误差分布情况。在分析传统误差建模方法的基础上,提出了一种基于误差二阶矩信息的齐次坐标变换法。以均值与标准差矩阵形式表达了机床各项误差的分布情况,通过建立带分布情况下误差传递矩阵运算规则,计算并以区间形式表达了机床空间定位误差,通过对比实验证明了该误差模型与传统误差模型相比,能够更精确地表达机床空间定位误差,为机床精度的改善提供了参考。 展开更多

关键词 概率分布 五轴数控机床 误差传递模型 齐次坐标变换法 空间定位误差

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多鞍座卧式蒸压釜强度数值与试验研究

4

作者 苏文献 熊子琪 刘星 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2021年第3期1-8,共8页

近年来,随着工艺参数的大型化和制造工艺的成熟,大型卧式容器在工业当中的应用越来越广泛。若仍采用双鞍座结构,鞍座之间的跨度必然会增大,同时带来相当大的应力,不利于容器的安全使用。此时若采取多鞍座结构,会明显改善筒体的受力情况... 近年来,随着工艺参数的大型化和制造工艺的成熟,大型卧式容器在工业当中的应用越来越广泛。若仍采用双鞍座结构,鞍座之间的跨度必然会增大,同时带来相当大的应力,不利于容器的安全使用。此时若采取多鞍座结构,会明显改善筒体的受力情况,因此,多鞍座卧式容器就得到了越来越多的应用。对多鞍座卧式蒸压釜进行了强度关键问题的理论计算、数值模拟和试验测试,由于测试现场中蒸压釜鞍座并未完全焊接上,故对设计蒸压釜(15鞍座蒸压釜)进行了理论计算和数值模拟,对比两者所得结果;然后对试验蒸压釜(4鞍座蒸压釜)进行了试验测试和数值模拟,对比两者所得结果,以此验证有限元法的可行性与准确性。结果表明应用有限元法求解多鞍座卧式蒸压釜是可行且准确的。 展开更多

关键词 多鞍座卧式蒸压釜 理论计算 数值模拟:试验测试

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基于DEFORM-3D的自封铆接工艺研究 被引量：2

5

作者 梁莹 闫强 刘钢 《航空制造技术》 2017年第8期70-74,共5页

铆接工艺参数对自封铆接干涉量产生重要影响。采用有限元仿真软件DEFORM-3D,以2117-T4材料、直径4mm的半圆头自封铆钉及2024-T3材料的铝板为研究对象,分析自封铆接的3个主要工艺参数钉孔直径、顶铁形状及压铆力对铆接质量的影响。仿真... 铆接工艺参数对自封铆接干涉量产生重要影响。采用有限元仿真软件DEFORM-3D,以2117-T4材料、直径4mm的半圆头自封铆钉及2024-T3材料的铝板为研究对象,分析自封铆接的3个主要工艺参数钉孔直径、顶铁形状及压铆力对铆接质量的影响。仿真结果表明,钉孔直径范围在4.01~4.02mm,采用凹槽顶铁及较大的压铆力会增加铆接干涉量,提高铆接件的密封性能。 展开更多

关键词 自封铆接 钉孔直径 顶铁形状 压铆力 DEFORNM-3D

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薄壁结构件铣削变动态特性分析 被引量：2

6

作者 何恩元 任松 龙新华 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第4期70-74,共5页

针对板结构件的铣削加工问题,建立考虑材料去除的动态特性预测模型。材料去除过程被视作原始工件减去一子结构,各子结构边界的连续性条件由修正变分原理保证。总体质量矩阵和刚度矩阵的更新被转换为矩阵的乘法和加法运算。最后通过有限... 针对板结构件的铣削加工问题,建立考虑材料去除的动态特性预测模型。材料去除过程被视作原始工件减去一子结构,各子结构边界的连续性条件由修正变分原理保证。总体质量矩阵和刚度矩阵的更新被转换为矩阵的乘法和加法运算。最后通过有限元分析验证了模型的正确性。 展开更多

关键词 振动与波 薄壁铣削 材料去除 动力学 稳定性

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改进的粒子群算法求解飞机位姿评估问题 被引量：3

7

作者 陈远志 黄杰 +1 位作者 章易镰 朱利民 《航空制造技术》 2020年第6期90-96,共7页

在飞机装配中,要求调姿基准点距离误差和最小以及各点距离误差满足容差条件。以往的飞机位姿评估算法注重距离误差和最小,可能出现调姿基准点的距离误差不满足容差约束的情况。为了求解在满足容差约束条件下的距离误差和最小的飞机位姿... 在飞机装配中,要求调姿基准点距离误差和最小以及各点距离误差满足容差条件。以往的飞机位姿评估算法注重距离误差和最小,可能出现调姿基准点的距离误差不满足容差约束的情况。为了求解在满足容差约束条件下的距离误差和最小的飞机位姿参数,提出一种新的优化模型,将带容差约束转化为带惩罚函数,与距离误差和一同作为优化目标,采用求解约束优化问题的粒子群算法进行求解。在上述算法上进一步改进,通过动态改变约束参数来加强约束条件,可以通过迭代方式进一步减小飞机调姿基准点最大距离误差。仿真算例和蒙特卡洛分析证明,求解约束优化的粒子群算法和改进的粒子群算法在求解飞机位姿评估问题时,求解得到的调姿测量点最大误差小于奇异值分解法。 展开更多

关键词 飞机装配 位姿评估 粒子群算法(PSO) 惩罚函数 蒙特卡洛仿真

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镜像铣与化铣对2024铝合金疲劳性能影响试验研究 被引量：1

8

作者 杨青平 舒茂盛 +3 位作者 卫星驰 茅健 曹珍珍 钟柳春 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第22期94-100,107,共8页

疲劳失效是机械失效的主要失效形式,以2024铝合金材料为研究对象,分析了镜像铣成形工艺和化铣成形工艺对材料疲劳性能的影响。采用成组试验法开展疲劳性能力学试验,探索2024铝合金在130 MPa、140 MPa和149 MPa应力水平下的疲劳性能。结... 疲劳失效是机械失效的主要失效形式,以2024铝合金材料为研究对象,分析了镜像铣成形工艺和化铣成形工艺对材料疲劳性能的影响。采用成组试验法开展疲劳性能力学试验,探索2024铝合金在130 MPa、140 MPa和149 MPa应力水平下的疲劳性能。结果表明,镜像铣工艺的总体稳定性优于化铣,抗拉强度方面相当,镜像铣试验件的寿命标准差约为化铣的3倍;在三级应力水平下,镜像铣试验件的中值对数疲劳寿命均优于化铣。通过试验获取了2024铝合金在存活率分别为50%、95%和99.9%下的应力水平与疲劳寿命关系曲线,为定量分析镜像铣和化铣工艺对材料疲劳性能的影响提供了参考。 展开更多

关键词 镜像铣削 化学铣削 2024铝合金 疲劳寿命 统计分析 机械失效

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蒙皮镜像加工误差实时补偿优化方法研究 被引量：4

9

作者 吴子腾 张立强 +2 位作者 杨青平 曹珍珍 钟柳春 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期644-650,共7页

针对传统的飞机蒙皮镜像加工误差补偿方法收敛速度慢,在大进给高速加工中很难完成较好的补偿效果的问题,提出了一种蒙皮镜像加工误差实时补偿优化方法。该方法基于双点弦截法,借助超声波测厚仪前两次获得的蒙皮壁厚与程序切削深度,计算... 针对传统的飞机蒙皮镜像加工误差补偿方法收敛速度慢,在大进给高速加工中很难完成较好的补偿效果的问题,提出了一种蒙皮镜像加工误差实时补偿优化方法。该方法基于双点弦截法,借助超声波测厚仪前两次获得的蒙皮壁厚与程序切削深度,计算下一点的补偿值,并通过控制镜像铣补偿轴运动实现加工误差补偿,有效的提升了飞机蒙皮镜像铣的补偿效果,减小了加工误差。最后通过有限元仿真和试验证明了该方法的优越性,最大加工误差降低了41.67%,总体加工误差降低了41.96%。 展开更多

关键词 飞机蒙皮 镜像铣 双点弦截法 误差补偿

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航空蒙皮类零件刻型特征自动识别提取与自动编程方法 被引量：1

10

作者 钟柳春 陈良昊 朱志强 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2022年第6期11-15,共5页

目前激光刻型技术在国内航空蒙皮类零件化铣加工中已得到初步应用,激光刻型的重要步骤之一是提取蒙皮零件的刻型线进行刻型编程。通过现有CAD软件的基础功能手动提取刻型线和编程,无论效率或质量均已不能满足现代加工制造要求,给后续工... 目前激光刻型技术在国内航空蒙皮类零件化铣加工中已得到初步应用,激光刻型的重要步骤之一是提取蒙皮零件的刻型线进行刻型编程。通过现有CAD软件的基础功能手动提取刻型线和编程,无论效率或质量均已不能满足现代加工制造要求,给后续工艺生产带来了巨大挑战。针对航空蒙皮类零件刻型线的自动提取和自动编程的需要,提出一种基于蒙皮零件模型特征识别提取刻型线并自动生成刻型刀路的方法。首先通过计算与基准曲面平行的面提取出加工面,组合加工碎面生成刻型面,然后由刻型面提取轮廓线,接着通过轮廓线在刻型面上平移的方式设置浸蚀余量并生成刻型线,并离散刻型线生成刻型刀路。经由仿真示例测试方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 蒙皮零件 特征识别 激光刻型 自动编程

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基于伺服驱动的钉孔稳定涂胶方法研究 被引量：2

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作者 章易镰 范云飞 《航空制造技术》 2020年第14期76-81,共6页

高黏度密封胶在航空领域应用十分广泛,但由于其流动性差、黏度高,实现自动化稳定涂胶的难度较大,特别是钉孔涂胶,对密封胶的剂量控制有着更加严格的要求。当前在自动钻铆装备上应用的自动涂胶形式多采用气动涂胶,尚无法精密稳定控制涂... 高黏度密封胶在航空领域应用十分广泛,但由于其流动性差、黏度高,实现自动化稳定涂胶的难度较大,特别是钉孔涂胶,对密封胶的剂量控制有着更加严格的要求。当前在自动钻铆装备上应用的自动涂胶形式多采用气动涂胶,尚无法精密稳定控制涂胶剂量,且出胶量受密封胶固化影响较为明显。因此,研究自动化、精密、稳定的涂胶方法,提出一种伺服驱动涂胶方法和全套解决方案势在必行。研究发现,相对于传统气动涂胶,伺服涂胶能够在密封胶固化期内持续稳定、精确地控制涂胶量。 展开更多

关键词 高黏度密封胶 自动化涂胶 铆钉孔 涂胶质量 伺服驱动

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飞机蒙皮镜像加工变形迭代预测方法 被引量：1

12

作者 吴子腾 张立强 +1 位作者 杨青平 钟柳春 《机床与液压》 北大核心 2022年第20期25-31,共7页

飞机蒙皮尺寸大、壁厚小,易发生加工变形,并且切削力与加工变形之间存在着复杂的耦合关系,普通的无迭代加工变形预测方法难以实现较好的预测效果。针对飞机蒙皮镜像加工变形现象,在建立镜像铣定制刀具切削力模型的基础上,提出一种加工... 飞机蒙皮尺寸大、壁厚小,易发生加工变形,并且切削力与加工变形之间存在着复杂的耦合关系,普通的无迭代加工变形预测方法难以实现较好的预测效果。针对飞机蒙皮镜像加工变形现象,在建立镜像铣定制刀具切削力模型的基础上,提出一种加工变形迭代预测方法,该方法较好地解决了切削力与加工变形之间的复杂耦合关系问题,并通过仿真和试验证明了该方法的有效性。相对普通无迭代预测方法,该方法预测加工变形量的变化趋势和变化幅值更符合实际蒙皮镜像加工,加工变形仿真预测值与实际加工变形的差值更稳定,预测误差更小,可以更准确有效地预测出蒙皮镜像加工变形量。 展开更多

关键词 飞机蒙皮 镜像加工 变形分析 迭代预测 切削力

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