大型航空模锻液压缸是航空模锻液压机的核心部件,在生产飞机、航空发动机上的重要模锻零部件时提供动力来源。根据此类液压缸高质量生产过程中质检对加工的约束及两种工序的耦合关系,提出了一种考虑质量检验的大型航空模锻液压缸生产调度模型,从而同时对加工和质检两种工序进行调度优化;设计了一种双工序混合型的双层编码方式及基于总工序号奇偶性判定工序类型的解码方法,在结合非支配排序遗传算法和多目标模拟退火算法的理论上开发了一套具有参数调节、任务推送、进度监控、数据反馈等功能的调度系统,并通过实例验证了模型和算法的有效性。最后,将该调度系统运用于某液压生产企业,保证了大型航空模锻液压缸产品质量优良的同时较大程度地提高了生产效率。

传统的精密偶件配磨后不再进行加工;而该组件在配磨结束后,进行了收口加工,且该组件收口部位极小、刚性差,易产生弯曲变形;收口使用的活门是渗碳零件,收口过程易产生裂纹。针对上述问题采用镀铜保护后在车床用滚轮的方式进行改善。

喷嘴挡板式电液伺服阀是液压系统实现控制功能的常用元件,本文通过在某型号伺服阀产品工艺流程、关键零组件/工序工艺方法、工艺文件等方面进行超出传统方式的改进和试验,完成了其制造技术的创新性实践研究,优化了该类电液伺服阀生产模式,提升了生产效率和能力。

航空航天行业零部件种类繁多、定制化程度高,难以进行定位夹具的开发。视觉定位技术是智能制造中的关键一环,该技术基于机器视觉确定工件位置,不需要定位夹具,能够被广泛运用于各种工况。但现有视觉定位算法只适用于少数种类的零件,泛用性不高。本文提出了一种基于YOLOv5s目标检测网络和Siamese孪生网络的新型视觉定位算法(YOLO–Siamese变化检测网络)。网络引入ConvDiff(卷积差分)模块来提升变化检测网络的特征提取效果,并采用半监督学习方法对模型进行训练。试验表明,在没有使用目标工件数据集的条件下,算法在验证集上的AP@0.5达到了99.3%,AP@0.5:0.95达到了89.6%,单帧推理时间为16.13 ms。该算法无需目标工件数据、定位精度高、运算速度快,提高了视觉定位算法的鲁棒性和泛用性。

利用磁流变效应设计了一种柔性检测托架,该柔性托架系统可以用于飞机蒙皮类零件的数字化检测。它的最大优点是利用磁流变液在零磁场下所具有的的良好流动性可以模拟任意复杂曲面外形的零件,并且简单、方便、快捷地解决了飞机蒙皮零件在检测中易变形的问题,这是机械夹紧装置无法实现的,为实现飞机制造的数字化控制打下了基础,具有实际应用价值。

针对目前国内航空用柱塞泵产品加工中存在的柱塞孔加工质量差、效率低的问题,参照国外类似产品加工经验,提出球型铰刀铰孔的加工方式。研究利用球型定心好、受力均匀、阻力小的特点,改进铰刀的传统结构。通过在刀具形状、尺寸、材料、耐磨性等方面改进,开发出新型铰刀的设计结构。与现有加工方式进行对比,球型铰刀能够明显提高所加工孔的圆柱度和表面质量,并具有制造成本低廉、实用性强的特点。

针对珩磨加工阀套孔生产率低、加工精度难控制等问题,开展了内孔珩磨技术研究,通过分析9Cr18不锈钢珩磨过程中材料去除率的变化规律,提出一套适用于珩磨加工的材料去除体积理论公式。同时为使珩后孔不同轴向位置处的孔径趋近一致,需要在上下越程处增设停留时间,以此改进初始模型。基于初始模型与优化模型分别开展单因素珩磨试验,结果表明,往复速度和珩磨压强是影响珩磨材料去除体积的显著因素,针对珩磨材料去除体积与珩后孔径差,优化模型与初始模型的预测结果分别与对应的试验结果对比,可发现优化模型预测精度相较于初始模型分别提高25%~30%。在越程段增设停留时间并不会降低加工效率,可提高珩后孔尺寸精度,实现材料去除体积的准确预测。

为了解决机匣冲压回弹及焊接变形问题,提出一种机匣内部橡皮囊膨胀校形工艺。以某机匣为研究对象,通过理论计算确定了机匣校形压力。借助有限元分析软件,对与机匣有相同基本特征的薄壁焊接筒形件的塑性变形受力特性及校圆行为进行了分析。模拟结果显示,筒形件的初始直径、跳动和壁厚对最终筒形件跳动校正效果有影响。利用自制的校形装置对橡皮囊胀形法校形效果进行了验证。

针对典型航空21~28MPa液压系统钛合金导管组件制造过程,基于导管左/右弯数控弯曲技术、管路光学测量技术、无扩口滚压连接技术、导管组件性能测试技术等导管组件制造关键技术,提出了航空液压系统导管组件制造技术方案,并在民机典型液压系统高强钛合金(Ti–3Al–2.5V)导管组件制造过程得到了验证。结果表明,采用以上技术途径,提高了钛合金液压系统导管组件的制造精度、效率、服役的可靠性,为解决航空液压系统“跑、冒、滴”问题提供了新的技术思路。

某型机液压系统的设计采用三余度技术，它配置了主液压，助力液压和应急液压系统，液压油箱共用一套增压系统。