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航空制造技术
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谢向利

半月刊

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航空制造技术/Journal Aeronautical Manufacturing TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊以先进性、实用性见长。在航空、航天、军工领域及机床、模具、汽车、船舶等领域享有较高声誉。是富有影响力的刊物。主要栏目：专稿、综述、科技成果、学术论文、新工艺 新技术 新设备、技术改造 技术革新、生产组织与管理、简讯与工艺动态、装备市场指南等。是中国科技论文统计用刊、中文核心期刊，曾获航空优秀科技期刊一等奖、全国优秀科技期刊二等奖、“八五”优秀国防科技期刊。本刊全面组织推动制造业科研、生产、销售信息的交流，竭诚为国内外厂商创造更多的社会效益和经济效益。
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    双级时效处理对2219铝合金力学性能与微观沉淀析出的影响研究

    曲海涛陈福龙何宗仁石佳瑷...
    14-22页
    查看更多>>摘要：热冲压-淬火一体化工艺是复杂形状铝合金薄壁件的先进成形技术,但受限于较长的标准T6处理时间,如2219铝合金需要不短于12 h.本文研究了2219铝合金的快速双级时效热处理工艺,利用高低温模具内时效处理代替标准的T6处理,通过试验研究了不同时效条件对合金力学性能的影响.首先进行了快速双级时效试验研究,探究了第一步时效温度与时间以及第二步时效时间对合金力学性能的影响.结果表明,随着第一步时效温度从220℃提高至305℃,合金的屈服强度和抗拉强度整体呈下降趋势;随着第二步时效时间从0.5 h延长至4 h,合金的强度提高.然后,根据快速双级时效试验结果对时效参数范围进行优化,并以此为依据进行了模内时效工艺试验研究.结果表明,当时效条件为220℃/230℃/240℃×5 min+175℃×4 h时,屈服强度不低于T62态的91%,抗拉强度不低于T62态的100%;当时效条件为240℃×5 min+175℃×4 h时,随着模具接触压强从0.33 MPa提高至1.82 MPa,合金的抗拉强度从393 MPa提高至419 MPa.最后对包含时效条件240℃×5 min+175℃×4 h在内的几组典型时效条件下的试样进行TEM分析,观察了其沉淀相的形态与分布.本文提出的高低温双级时效热处理制度,在保证合金性能的前提下,相较于传统时效工艺(175℃×12 h或175℃×18 h),总时效时长减少超过63%,大幅缩短了高强铝合金薄壁冲压件成形后的时效周期.

    2219铝合金快速双级时效力学性能微观组织沉淀相

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    基于多项式混沌的机床几何误差灵敏度分析

    郑华林赵兴胡腾魏小建...
    24-31页
    查看更多>>摘要：为解决目前灵敏度分析方法普遍存在的样本需求量大且计算效率不高的问题,提出了一种基于多项式混沌展开的全局灵敏度分析方法.首先,以AC型双转台五轴数控机床为研究对象,根据旋量理论建立了完备的空间误差模型.其次,构建了机床几何误差的多项式混沌展开模型,采用正交匹配追踪实现模型的稀疏化,并给出了基于该方法的 Sobol灵敏度指数.进而,对五轴数控机床几何误差进行了实例分析,测量并统计出41 项误差的近似概率分布,分析了影响各方向位姿误差分量的关键几何误差.通过与蒙特卡洛法和拉丁超立方法进行对比,多项式混沌展开方法的正确性得到验证,且在不降低计算精度的前提下,样本量从 1×105 降低到 1×103,计算时间分别减少 96.8%和98.1%,计算效率显著提高.

    五轴数控机床几何误差灵敏度分析多项式混沌展开旋量理论

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    基于结构光的铆钉凹凸量双目视觉检测方法

    余厚云孙建阳孙艺洪付攀...
    34-41页
    查看更多>>摘要：为了弥补飞机铆钉凹凸量的传统检测方式在精度、效率及稳定性方面的不足,提出了一种基于结构光的铆钉凹凸量双目视觉检测方法.首先通过工业投影仪将结构光投射到铆接表面,由双目相机采集投影图像.然后根据铆钉边缘特征提取出铆接区域,并采用改进的格雷码解相位方法计算铆接区域表面的相位信息.根据相位信息匹配特征点,利用视差原理计算出点云.最后通过点云数据处理,计算出铆钉的凹凸量.制作标准件并完成了凹凸量测量试验,测量误差在±20 μm以内,重复测量标准差小于 3 μm,单个铆钉测量用时约 2.2 s,能够满足现场测量精度和效率要求.

    飞机蒙皮铆钉凹凸量结构光视觉测量三维点云

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    基于误差修正的光面塞规直径高精度自动检定

    李大伟刘中阳郑薇王伟龙...
    42-47,64页
    查看更多>>摘要：针对航空制造企业光面塞规大批量检定中存在的检定精度及效率低、人工操作烦琐等不足,提出一种基于机器视觉和激光测径相结合的光面塞规直径测量方法.由激光测径仪测量塞规直径,机器视觉模块同步检测塞规在测径仪光幕当中的姿态,并对测径仪测量值进行修正.同时,利用专用工装配合气浮运动机构实现多个塞规的自动切换及单个塞规的多位置自动测量.试验结果表明,该系统的重复测量标准差为0.16 μm,与立光计测量值相比的绝对测量误差≤0.5 μm,塞规单端测量时间≤45 s,能够满足生产中的常用光面塞规快速高精度检定要求.

    自动检定光面塞规误差修正激光测径仪机器视觉

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    基于条纹投影轮廓术的航空高光零件三维测量技术

    申皓陈洪宇王淇杨林志...
    48-54页
    查看更多>>摘要：针对航空工业零件高光表面结构光三维测量中强反光和多次反光问题,提出了基于高动态多步相移和单像素成像相结合的三维测量技术,有效地解决了测量复杂反光表面时的点云缺失和精度下降问题.对标准量块进行三维测量和精度评价,基于高动态多步相移的三维测量技术拟合均方根误差为 0.0066 mm,基于单像素成像的三维测量技术拟合均方根误差为 0.0046 mm.以台阶标准器作为测量目标,开展绝对尺寸测量精度验证试验,绝对偏差不大于 0.007 mm.分别对金属表面结构件(如航空发动机叶轮、涡轮叶片)和碳纤维结构件进行测量试验.试验结果表明,三维测量结果基本无点云缺失,强反光和多次反光区域均获取了完整的点云数据,实现了航空工业高光零件的精密三维测量.

    三维测量高光零件强反光多次反光光栅投影

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    基于YOLOv7通道冗余改进的飞机蒙皮损伤检测

    吴军单腾飞黄硕张晓瑜...
    55-64页
    查看更多>>摘要：为提高蒙皮损伤检测的自动化程度,提出一种基于改进YOLOv7通道冗余的机器视觉检测方法.首先针对飞机蒙皮损伤数据集背景单一的特点,提出增强型颈部特征融合改进算法,提高了飞机蒙皮损伤的识别精度和检测速度;其次针对主干特征提取网络的卷积通道冗余的问题,引入部分卷积PConv(Partial convolution),提出主干特征提取网络轻量化,减少模型的参数量,同时提高损伤的识别效率.试验部分首先在飞机蒙皮损伤数据集上探索了不同增强型颈部特征融合改进算法,确定了最优的改进方案;接着在飞机蒙皮损伤数据集上做消融和对比试验,改进算法与原YOLOv7算法比较,mAP(Mean average precision)提升了2.3%,FPS(Frames per second)提升了22.1 f/s,模型参数量降低了34.13%;最后将改进的YOLOv7模型与主流目标检测模型对比,证明了改进算法的先进性.

    飞机蒙皮损伤检测YOLOv7通道冗余背景单一部分卷积

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    基于实测数据的飞机虚拟预装配技术发展综述

    郝龙刘涵予黄翔李泷杲...
    65-77页
    查看更多>>摘要：新一代飞机等航空重大型号呈现出高隐身、重载、远程、长寿等阶跃发展新特征,使得现有基于理论模型的数字化装配仿真协调技术难以满足其超高的装配精度与服役性能要求.针对上述装配精度进一步提升的新需求,介绍了一种引入装配关键特征实测模型的虚拟预装配技术,通过在装配过程中精准表达零件制造误差与装配累积误差,实现在精度要求超高的装配关键部位质量精准控制与溯源调整.通过分析该技术实现特点,厘清了基于实测数据的飞机虚拟预装配技术体系框架.梳理了飞机复杂结构的装配关键特性识别与分析、面向虚拟预装配的零件几何特征测量与重构以及面向装配语义与几何特征约束的虚拟预装配分析等相关关键技术的发展现状,结合新一代飞机的超高尺寸精度与服役性能需求,得出了数字孪生体系下面向实测模型的虚拟预装配技术发展新趋势.

    装配关键特性数字化测量快速重构虚拟装配实测数据

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    基于刀齿轨迹模型的五轴侧铣加工铣削力预测

    桂昊张立强杨青平
    78-83,108页
    查看更多>>摘要：在五轴侧铣加工过程中刀具的刀轴姿态变化复杂,导致瞬时切屑厚度计算困难.为提高切削力的预测精度,首先通过五轴侧铣几何模型描述了圆柱铣刀的刀齿运动轨迹,在建立微元切削力模型后,提出了一种瞬时切屑厚度的计算方法,计算当前切削刃上切削点到前几个刀齿回转圆柱面的映射距离,并在齐次坐标变换下,将空间中的线面求交计算转换成二维平面的线与圆弧的求交运算,在考虑刀具跳动对圆弧轨迹的影响后,求解方程组获得瞬时切屑厚度值.最后在五轴机床上进行了切削力试验,对比测量的力数据发现,仿真结果无论趋势还是大小都和实测值较好地吻合,验证了所建立的切削力预测模型的有效性.

    五轴侧铣圆柱铣刀瞬时切屑厚度切削力预测齐次坐标变换

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    基于粒子群优化算法的柔性生产线排产方法

    玉海龙何陶
    84-91页
    查看更多>>摘要：大力推进信息化和工业化的融合,要在航空航天装备上实现重点领域的技术突破.在未来十年,我国对飞机的需求将会持续加大,这就要求飞机零件的制造效率要高、响应速度要快.但实际生产中,对生产线排产算法的研究与应用还比较少,这就导致实际生产不能发挥出生产线的最大效能.针对上述问题,对实际柔性生产线进行了研究,建立符合现场生产实际的排产调度模型,采用优化的粒子群算法对模型进行求解,得到满足实际排产要求的最优解,使其发挥最大生产效能.

    航空航天柔性生产线排产粒子群优化算法车间调度问题

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    基于ABAQUS镜像铣削铝合金表面残余应力有限元分析

    高秋阁张立强杨杰钱栊...
    92-99页
    查看更多>>摘要：为了分析铣削工艺参数对铝合金的已加工表面残余应力的影响,借助金属切削有限元分析等相关理论,以6061 铝合金为工件材料,建立了铣削加工的有限元模型.采用单因素法对 6061 铝合金进行镜像铣削仿真,并分析不同的主轴转速、铣削深度、铣削路径对加工的表面残余应力的影响.研究表明,在铝合金 6061 加工过程中,对工件表面残余应力影响因素由小到大依次为铣削深度<铣削路径<主轴转速,铣削深度对已加工表面残余应力影响较小,主轴转速对已加工表面残余应力影响最大,镜像铣削最优组比普通铣削形变位移减小33%.

    铝合金残余应力镜像铣削ABAQUS铣削路径

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