张云
- 作品数：8 被引量：39H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学机械工程及自动化学院更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项山东省优秀中青年科学家科研奖励基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 涡轮叶片榫头侧边圆角阵列加工工艺研究被引量：2
- 2020年
- 航空发动机涡轮叶片是发动机内核心部件,而叶片的加工通常以榫头为工艺基准,故叶片榫头的加工对整个叶片有着至关重要的影响。针对榫头侧边圆角,现在工厂通用的数控加工工艺是:先在多轴加工中心进行铣削加工再进行机械光饰。但常规多轴联动铣削效率低,使用设备复杂,加工成本高。因此,提出了基于矩形阵列数控机床(三轴联动)的超硬磨料数控磨抛倒圆工艺系统。其中,利用超硬磨料数控磨削抛光组合工艺,解决了倒圆铣削加工效率低且不能保证表面质量的问题,加工完成后榫头侧边圆角轮廓度可达20μm。而采用多主轴矩形阵列数控机床(三轴联动)后相较原来的多轴加工中心大幅度降低了设备的使用成本,且单个榫头侧边圆角加工时间缩短在180s内,为采用更多主轴矩形阵列机床加工奠定了基础。
- 王小东张云陈志同刘瑞松刘随建吴志新
- 基于蓝光扫描仪的高光面小圆角结构测量方法被引量：1
- 2019年
- 对于高光表面及小圆角结构工件,传统的光学测量方法以及设备难以满足工程要求,基于蓝光扫描仪,提出一种球心偏置测量方法。在待测工件表面附着经220目砂粒喷砂处理的钢球,利用蓝光扫描仪对钢球进行快速扫描并拟合出扫描点云的球心点,沿待测工件表面法矢方向偏置钢球半径可得到工件表面实测点。利用该方法对标准圆棒进行测量,拟合直径差值为0.000 2mm,测量精度在0.03mm以内,验证了该方法原理的可行性。以进排气边圆角R<0.1mm的抛光叶片某条截面线为例,测量精度在0.03mm以内。该方法不受待测工件表面材质影响,对于高反光表面以及具有微小结构特征工件的测量具有重要意义。
- 赵婷陈志同张云朱正清
- 关键词：叶片
- 基于逆向工程的航空发动机叶片再制造修复方法研究被引量：14
- 2020年
- 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。
- 陈振林陈志同朱正清张云
- 关键词：涡轮叶片多项式拟合逆向工程
- 基于机床运动学约束球头刀多轴加工刀轴矢量优化方法被引量：2
- 2015年
- 针对目前航空发动机叶片进排气边加工精度和表面质量较差的问题,提出了一种基于机床运动学约束球头刀多轴加工刀轴矢量优化方法。建立刀位优化变量与刀位数据之间的关系方程,同时建立刀位数据与机床回转轴角度之间的运动变换方程,从而推导出刀位优化变量与机床回转轴角度之间的关系方程。通过求解上述方程得到球头刀多轴加工复杂曲面的刀轴矢量计算公式。在此基础上,给出球头刀多轴加工刀轴矢量优化方法和刀轨生成方法。同时,以某航空发动机叶片为例,分析了本文算法和Sturz算法对机床回转轴角度的影响。分别利用本文算法和Sturz算法生成该叶片进气边加工的刀轨,并在五轴数控机床上进行加工试验。试验结果表明,该算法能够避免加工过程中机床回转轴的大幅波动,使机床轴运动更加平稳和光滑,从而提高曲面的加工质量和加工效率,具有一定的实际应用价值。
- 徐汝锋陈志同孟凡军张云吴献珍
- 关键词：多轴加工球头刀复杂曲面
- 航空发动机叶片矩形阵列磨削加工技术被引量：8
- 2018年
- 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。
- 陈志同张云刘瑞松石竖鲲姜绍西李深亮金秀杰
- 关键词：复杂型面残余应力
- 具有误差修正功能的叶片变预压量抛光技术被引量：6
- 2018年
- 针对目前部分叶片铣削后具有较大轮廓度误差以及微小进排气边,采用力控抛光方法难以达到预定要求的状况,提出了一种利用柔性金刚石抛光轮的变预压量误差修正抛光方法。首先,利用在机快速测量装置测量获取叶片待加工余量情况,然后通过分析测量数据确定叶片抛光轨迹和抛光预压量,从而达到对抛光去除量大小的控制,实现叶片型面自适应抛光的结果。最后,利用常规3轴机床对某型号叶片进行了包含叶根过渡圆弧的全型面抛光试验,试验结果表明,用该方法抛光后,叶片型面轮廓度由抛光前的0.02~0.12mm改变为–0.04~–0.005mm,余量稳定控制到了公差带内。与传统的方法相比,采用高精度超硬磨料复杂母线弹性抛光轮可以实现叶片非均匀去量,有效地改善了叶片型面轮廓度。该技术可以广泛用于中小叶片的低成本高精度抛光加工。
- 陈志同易鹏朱正清张云项德义苏帅李珊珊
- 关键词：叶片
- 整体叶盘超硬磨料砂轮数控磨削加工技术被引量：10
- 2018年
- 针对航空发动机整体叶盘进排气边曲率半径小、材料加工难度大、工具磨损快、编程难度大、加工周期长和容易产生加工变形等问题,对多种整体叶盘的磨削加工技术进行了系统的研究,总结了一系列整体叶盘的CBN砂轮数控磨削加工技术,开发了专用的整体叶盘编程模块。利用鼓形砂轮插磨方法和宽行周磨方法实现了整体叶盘叶片的全型面高精度磨削,加工面轮廓精度提高到15-20μm,最小进排气边圆弧半径达到28.7μm。利用几何自适应磨削加工方法实现整体叶盘进排气边的局部磨削加工,接刀痕迹低于10μm。提出了整体叶盘的三轴圆柱坐标磨削方法和圆周阵列磨削方法,可望将叶片长度不大于60mm整体叶盘的加工时间从数十乃至数百小时缩短到3h以内。
- 陈志同朱燏张云刘瑞松吴宁宁张武刚程璋徐启洋刘安洪
- 关键词：整体叶盘数控磨削CBN砂轮
- 叶片进排气边抛光工艺及其参数优化被引量：2
- 2021年
- 叶片是航空发动机关键零部件之一,具有复杂的几何形状、极高的几何精度和表面质量要求。其中,叶片进排气边作为影响整机性能的关键区域,其较小的半径尺寸、急剧的曲率变化使得数控自动化抛光难以实现。为此,提出一种采用电镀超硬磨料柔性抛光轮定轨迹抛光的方法。通过优化线速度和预压量等抛光工艺关键参数,建立相应的抛光去除量和表面粗糙度变化曲线。实验结果表明,随着线速度和预压量的增加,进排气边的去除量也随之增加。不同尺寸半径试件(R2 mm,R1.5 mm,R1 mm)表面粗糙度在线速度为12.56 m/s和预压量为0.3 mm时呈现出最低值(Ra1.05μm,Ra 0.86μm,Ra 0.81μm)。通过不同尺寸半径试件抛光参数优化方法研究,为实现叶片进排气边的高精度数控自动化抛光提供了有利支撑。
- 马利王汉熙张云
- 关键词：叶片
