中國機械工程

2025年04期

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《中國機械工程》由中國科協(xié)主管、中國機械工程學(xué)會主辦，是中國機械工程學(xué)會會刊，是中國機械工程領(lǐng)域的權(quán)威期刊。曾入選國家期... 展開

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專題策劃：航空航天復(fù)雜關(guān)鍵構(gòu)件高性能制造控形與控性研究序言 ...

γ-TiA1合金的加工特性及能場輔助技術(shù)研究進展 摘要： γ -TiAl合金密度小、比強度高，具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能，在航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力,然而，由于其高脆性和低室溫塑性,被認(rèn)為是典型的難加工材料，加工過程中存在高切削力、快速刀具磨損和表面缺陷等挑戰(zhàn)。近年來，能場輔助加工技術(shù)...
強迫定位裝夾對航空復(fù)合材料構(gòu)件幾何-物理裝配性能的影響與協(xié)同保障 摘要：航空用復(fù)合材料大尺寸薄壁構(gòu)件自身成形精度較低、面內(nèi)翹曲變形大，裝配誤差累積易在配合連接部位出現(xiàn)不期望的幾何間隙與外形超差，在工程中通常采取施加局部裝夾力的強迫方式予以被動消減,但此種方法會引發(fā)不均衡的裝配內(nèi)應(yīng)力分布甚至內(nèi)部損傷等質(zhì)量問...

基于模糊線性自抗擾的薄壁件機器人銑削切深控制 摘要：弱剛性的大型薄壁零件在機器人減薄加工過程中會出現(xiàn)較大的變形和振動，使得工件表面加工質(zhì)量下降,剩余壁厚精度難以保證。為此，采用音圈電機驅(qū)動的隨動支撐頭進行振動和變形抑制，并提出了基于模糊線性自抗擾控制(FLADRC)的薄壁件機器人銑削切...
不等前角變螺旋圓弧立銑刀瞬時銑削力建模與系數(shù)標(biāo)定方法 摘要：不等前角變螺旋立銑刀可有效抑制加工顫振，提高加工表面質(zhì)量，并可有效降低刀具崩刃風(fēng)險,然而，因各齒刀刃幾何參數(shù)各異，現(xiàn)有模型已難以實現(xiàn)其切削力的準(zhǔn)確預(yù)測，為此,提出了不等前角變螺旋圓弧立銑刀的切削力精確建模與系數(shù)標(biāo)定新方法。給出了變螺旋...
基于參數(shù)映射的開式整體葉盤流道銑削路徑生成方法 摘要：針對整體葉盤類零件流道的粗加工問題，提出了一種變層厚曲面分層的加工策略，并根據(jù)整體葉盤類零件流道寬度變化的特點，在任一切削層曲面，利用測地偏移原理確定流道兩側(cè)刀具路徑邊界，確定步長和路徑條數(shù)，提出了一種沿著流道縱向銑削的走刀路徑規(guī)劃方...
基于離散點云構(gòu)造徑向線的螺旋加工軌跡規(guī)劃方法 摘要：針對基于離散點云難以直接生成高效準(zhǔn)確的連續(xù)光滑刀位軌跡的問題，提出了在點云上直接構(gòu)造徑向線的方法,通過徑向線插值生成螺旋加工軌跡。對于徑向線構(gòu)造,提出了基于特征描述子邊界識別方法，提取邊界點作為徑向線兩端點;以點云上兩端點之間最優(yōu)離散...
航空發(fā)動機精鍛葉片榫頭加工夾具設(shè)計 摘要：航空發(fā)動機精鍛葉片是典型的復(fù)雜曲面薄壁零件，對葉片榫頭進行銑削加工時，不僅定位困難而且極易產(chǎn)生變形和振動。針對上述問題，提出了精鍛葉片多點夾緊的夾具設(shè)計方法，并設(shè)計了一種低應(yīng)力硬裝夾工裝夾具。利用靜力學(xué)分析對裝夾位置進行優(yōu)化，對仿形元...
納米碳球切削液的潤滑性能及機理研究 摘要：探究了納米碳球切削液應(yīng)用于難加工航空齒輪鋼(15Crl4Co12Mo5Ni2W)切削中納米碳球粒子對切削液的潤滑增強作用。首先構(gòu)建了金屬切削的切削力模型，分析了切削潤滑與切削力的關(guān)系；進一步，聯(lián)合摩擦磨損試驗和銑削試驗，從摩擦因數(shù)、磨...

C/SiC復(fù)合材料激光超聲復(fù)合加工螺紋缺陷控制及拉伸性能分析 摘要：C/SiC復(fù)合材料常用于制作高溫復(fù)合材料緊固件，但在常規(guī)加工(CM)下，螺紋特征完整度低且表面存在纖維拔出、基體破碎等損傷微觀缺陷，使其難以滿足高性能連接的要求。采用激光超聲復(fù)合切削技術(shù)(L-UHM)開展了C/SiC復(fù)合材料螺紋特征加...
擠壓-切削制備可控厚度的雙層梯度結(jié)構(gòu)帶材的新工藝及機理 摘要：為解決超細(xì)晶材料強度高但延展性低的問題，設(shè)計了獨特的擠壓刀具及擠出通道，使材料在擠壓、摩擦和切削的耦合作用下，一步制備厚度可控的雙層梯度結(jié)構(gòu)超細(xì)晶帶材。采用數(shù)值模擬與試驗相結(jié)合的方法對雙層梯度結(jié)構(gòu)純銅帶材的成形過程進行分析與研究,探索...
超聲輔助納米流體微量潤滑車削鈦合金實驗研究 摘要：將超聲振動切削加工技術(shù)與納米流體微量潤滑技術(shù)相結(jié)合，開展了不同振動方向和切削速度下的鈦合金超聲輔助納米流體微量潤滑車削實驗，分析了金剛石、石墨烯和金剛石/石墨烯復(fù)合納米流體與超聲振動的協(xié)同作用機理。研究結(jié)果顯示，不同潤滑方式下，施加不...
高體積分?jǐn)?shù)SiCp/A1復(fù)合材料電解-機械組合低磨損加工方法研究 摘要：為了解決高體積分?jǐn)?shù)鋁基碳化硅(SiCp/AI)復(fù)合材料在常規(guī)機械加工方法下存在的刀具磨損嚴(yán)重、表面質(zhì)量差、加工效率低等問題，提出了電解-機械組合的加工方法，開展了高體積分?jǐn)?shù) 60% ）SiCp/Al復(fù)合材料的組合加工試驗。結(jié)果表明，在...
基于細(xì)觀仿真建模的CFRP縱-扭超聲銑削材料去除機理研究 摘要：為揭示碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料(CFRP)縱-扭超聲振動銑削材料去除機理，展開了CFRP細(xì)觀切削仿真研究。分析了縱-扭超聲振動銑削運動學(xué)特性，建立了CFRP材料三維細(xì)觀切削模型。仿真對比了傳統(tǒng)切削與縱-扭超聲振動切削在不同纖維方向角下...

錐度球頭刀四軸銑削TC4殘余應(yīng)力梯度分布反解 摘要：商用航空發(fā)動機大型復(fù)合材料風(fēng)扇葉片前緣金屬加強邊的內(nèi)外型面精加工采用定制化錐度球頭刀四軸銑削方式完成，該階段引入的加工殘余應(yīng)力常常引起過大的彎扭變形而導(dǎo)致零件尺寸超差。針對錐度球頭刀四軸銑削鈦合金TC4,提出了一種基于薄板加工變形測試...
熱機載荷下GH4169G車削-噴丸加工表面完整性的演化機理 摘要：以航空發(fā)動機用鎳基高溫合金GH4169G為研究對象，開展服役條件下車削-噴丸復(fù)合加工表面完整性演化機理研究。通過模擬服役環(huán)境的熱機載荷試驗，分析了熱載荷、機械載荷以及熱機載荷對表面完整性的作用形式，建立了表面完整性控制的熱機載荷模型和...
400℃高周疲勞下TC17超聲沖擊強化表面狀態(tài)演化規(guī)律研究 摘要：以TC17鈦合金為研究對象，通過超聲沖擊強化工藝試驗、表面狀態(tài)測試分析和 400°C 高周疲勞試驗，分析了超聲沖擊強化表面粗糙度、表面幾何形貌、表層殘余應(yīng)力、表層顯微硬度和表層微觀組織等表面狀態(tài)特征在 400°C ...
砂布輪拋光航空發(fā)動機葉片溫度仿真與試驗研究 摘要：在ANSYS軟件中使用矩形熱源加載的方法仿真得到了砂布輪拋光葉片過程瞬時溫度場，研究了拋光過程中葉片表面和沿葉片厚度方向的溫度分布，并探究了工藝參數(shù)對拋光溫度的影響規(guī)律。結(jié)果表明：隨著拋光加工的進行，拋光溫度分布逐漸趨于穩(wěn)定，當(dāng)拋光溫...

全向運動仿生腿運動學(xué)及動力學(xué)建模與實驗 摘要：介紹了一種新型3自由度串并混聯(lián)型腿部機構(gòu)——全向運動仿生腿，并對該腿部機構(gòu)進行數(shù)學(xué)建模?；谌蜻\動仿生腿的特殊構(gòu)型和運動形式，提出了一種多方法聯(lián)合的運動學(xué)建模方法，根據(jù)不同部分的特點分別應(yīng)用旋量法和幾何法進行單獨運動學(xué)建模，再結(jié)合影...
基于多保真度代理模型的混凝土泵車臂架銷軸輕量化設(shè)計 摘要：銷軸作為混凝土泵車臂架系統(tǒng)中關(guān)鍵的連接和支撐部件，如何在保證安全的前提下實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化是設(shè)計過程中值得關(guān)注的問題?；诳刂茀?shù)構(gòu)建了空心啞鈴銷軸的參數(shù)化有限元模型；通過高、低保真度模型的相互擾動和高、低保真數(shù)據(jù)的合理算時分配，建立了精...
交變激勵下鋼軌表面裂紋的磁場畸變量重構(gòu) 摘要：交流電磁場交變激勵下磁場畸變響應(yīng)(畸變量)與鋼軌滾動接觸疲勞裂紋形態(tài)參數(shù)的關(guān)系尚不明確，提出了一種函數(shù)化重構(gòu)交流電磁場磁場畸變響應(yīng)的方法。在對某重載鐵路鋼軌滾動接觸疲勞裂紋表面開口長度、橢圓比和內(nèi)部傾角等形態(tài)參數(shù)的全壽命周期取樣觀測基...
基于虛擬激勵法的地鐵車輛排障器疲勞失效研究及拓?fù)鋬?yōu)化 摘要：排障器是地鐵車輛重要的安全保障裝置。通過線路試驗及理論研究對排障器失效原因進行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，排障器的一階固有模態(tài) (95.7Hz) 與小半徑曲線鋼軌波磨的通過頻率 95Hz 接近，從而導(dǎo)致排障器共振，這是排障器過早發(fā)生疲勞失效的主要原...
基于頻域前饋自適應(yīng)算法的車內(nèi)噪聲主動控制仿真與試驗分析 摘要：針對目前廣泛應(yīng)用于車內(nèi)噪聲主動控制領(lǐng)域的時域前饋自適應(yīng)算法(TFxLMS)存在計算量大、收斂速度慢、穩(wěn)定性差等問題，基于快速傅里葉變換與分塊計算思想提出了一種頻域前饋自適應(yīng)算法（FFxLMS)。通過數(shù)值仿真比較了FFxLMS算法和TF...
連續(xù)多穩(wěn)態(tài)齒輪元胞機械超結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能 摘要：為拓展機械超結(jié)構(gòu)形式、優(yōu)化機械超結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)節(jié)能力，設(shè)計出一種微觀齒輪單元結(jié)構(gòu)，在二維平面內(nèi)周期性排列形成超結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)設(shè)計原理和穩(wěn)定性方面對該超結(jié)構(gòu)進行了分析，表明所設(shè)計的超結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)力學(xué)性能連續(xù)、穩(wěn)定調(diào)節(jié)。通過有限元模擬的方法分析...
基于YOLOv5s的精密視覺檢測系統(tǒng)快速調(diào)焦方法 摘要：針對視覺檢測系統(tǒng)在測量時因受生產(chǎn)精度、裝配誤差等外界因素影響，圖像存在離焦模糊的問題，提出了一種基于YOLOv5s的精密視覺檢測系統(tǒng)快速調(diào)焦方法，該方法采用粗精結(jié)合調(diào)焦策略。首先利用訓(xùn)練的YOLOv5s模型搜索清晰成像的景深區(qū)間，準(zhǔn)確...
基于知情構(gòu)造理論的單材料柔性機構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化 摘要：針對柔性機構(gòu)在拓?fù)鋬?yōu)化過程中因設(shè)計子域數(shù)增加而使設(shè)計域外徑與內(nèi)徑的子域交接點產(chǎn)生材料分布進而導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計子域內(nèi)優(yōu)化空間過少影響結(jié)構(gòu)整體性能的問題，基于知情構(gòu)造理論提出了單材料柔性機構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化模型，該模型通過材料屬性的描述以及屬性參...

制造發(fā)展的新趨勢 編者按2024年8月，時任國際生產(chǎn)工程院（CIRP）主席的教授在第73屆CIRP大會上以《制造變革性發(fā)展的新時代》為題作開幕致辭，致辭以傳承性的歷史縱深感與前瞻性的技術(shù)洞察力引發(fā)制造領(lǐng)域研究人員的廣泛共鳴。致辭不僅追溯了古代東西方文明對“物...
制造變革性發(fā)展的新時代 附文尊敬的各位來賓、女士們、先生們、親愛的同事們和朋友們：我懷著喜悅的心情熱烈歡迎各位來到風(fēng)光旖旎的塞薩洛尼基參加第73屆國際生產(chǎn)工程院（CIRP）全體大會。能夠站在這里，見證來自各國學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的杰出人士齊聚一堂，我深感榮幸。你們...

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航空航天復(fù)雜關(guān)鍵構(gòu)件高性能制造控形與控性研究專題

綜述

切削控形與控性

多能場復(fù)合組合加工

制造表面與服役演化

機械基礎(chǔ)工程

閱讀導(dǎo)引