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叶片及叶盘智能闭环磨削加工装备关键技术与产品开发
成果简介： 叶片与叶盘是航空发动机、重型燃机等的关键核心零件，其叶片复杂型面的高效高精度先进加工技术是保证航发及燃机正常稳定运行的决定因素。为打破航发及重型燃机关键零部件高效高精加工技术国际封锁和垄断，在国家自然科学基金支持下，课题组针对叶片、叶盘的工艺特点，研究数字化设智能加工－测量一体化集成技术，自主开发了集成双模式灵巧测量－误差动态补偿－复杂曲面CAM编程－力位动态解耦－多轴联动控制的关键核心技术，开发出系列的自动化柔性复合磨削及抛光加工闭环智能制造装备，可实现一次装夹完成叶片及叶盘相应叶尖、型面、进/排气边、叶根圆角和凸台过渡区部位的复合磨抛集成加工，可极大提高航空发动机叶片及其叶盘、重型燃机整体叶盘及叶片、汽轮机叶片等的加工精度及效率，推进我国航空及能源动力产业的技术提升与发展。 应用领域： 航空发动机、重型燃机、汽轮机、鼓风机等透平机械叶片制造行业 技术指标： 实现各型叶片型面的粗磨及精磨过程，表面粗糙度≤Ra 0.2μm； 叶片型面轮廓度：距排气缘3mm范围内在±0.03mm内，其余区域在±0.05mm以内。
电子科技大学
2017-10-23
一种复杂背景环境中的风力机叶片表面图像提取方法
本发明公开了一种复杂背景环境中的风力机叶片表面图像提取方法，其包括如下步骤：(1)在风力机每个叶片的迎风面处分别设置方形黑白格标记图，粘贴的位置为平面且与叶片迎风面平行，进而利用标记图的姿态代替叶片姿态；(2)利用摄像头对风力机运行图像进行采集，并将采集到的图像实时传输至工控机中；(3)对摄像头采集到的图像信息进行图像处理以获得叶片表面图像，并根据叶片上的标记图获得风力机叶片信息。本发明可实现对野外环境中运行风力机叶片图像的提取，简化了分析处理过程、加快了分析速度。
华中科技大学
2021-04-13
一种铂铜凹形合金纳米晶的制备方法及其制备的铂铜凹形合金纳米晶
本发明公开了一种铂铜凹形合金纳米晶的制备方法。将油溶性的铂源和铜源溶于油胺中得第一溶液；将十六烷基三甲基溴化铵和三正辛基氧膦溶解于油胺中得第二溶液；将第二溶液搅拌的同时加热至160-200℃，用移液枪将第一溶液注入上述第二溶液中，160-200℃下反应2-24小时；将得到的产物离心分离，即得铂铜凹形合金纳米晶。本发明所用试剂较为简单，无毒无害，制备方法简单，较易实现，具有较重要的学术和现实意义。本发明还公开了所述制备方法制备的铂铜凹形合金纳米晶，大小均一，分散性好，成分可调。
浙江大学
2021-04-11
曲柄滑块式叶片摆动机构以及包括该机构的直翼推进器
本发明公开了一种曲柄滑块式叶片摆动机构以及包括该机构的直翼推进器，曲柄滑块式叶片摆动机构包括控制杆、连接架、导杆、以及固定在回转盘上的凸台和支撑架结构、连接在连接架的相邻两架臂和支撑架结构之间的连接杆，连接架的各个架臂的外端具有沿导杆的长槽滑行的滑块，各个导杆的外端与一叶片的主轴垂直地固定连接，叶片的主轴可转动地竖向穿设在回转盘内，在两个舵机的转动作用下，控制杆以其中部的第二关节轴承为支撑点做杠杆运动，控制杆的下端通过第一关节轴承套装在连接架的中心内，控制杆的下端构成控制点N，回转盘带动叶片公转的同时曲柄滑块结构带动各个叶片发生自转，曲柄滑块结构结合导杆实现了直翼推进器偏心距的放大。
浙江大学
2021-04-11
一种整体叶轮叶片的粗-半精-精铣混合路径生成方法
本发明公开了一种对大悬伸、弱刚性整体叶轮叶片的粗-半精精铣混合路径生成方法，包括步骤：根据大悬伸、弱刚性整体叶轮叶 片的几何形状和工艺参数，分别生成叶片的粗铣和精铣刀位轨迹源文 件；对生成的粗铣刀路文件进行提取靠近叶片的 K 道刀路，并重新排 列，以使粗铣刀路绕叶片加工；对生成的精铣刀路文件分别提取刀路 的精铣部分和半精铣部分，形成半精-精铣刀路文件；对新粗铣刀路文 件和生成的半精-精铣刀路文件进行变进给操作；对获得的粗、半精精铣刀路进行分层；以及将分层后的粗、半精-精铣刀路文件经路径延 伸、刀具移动和圆弧插补，并通过不同转速控制后，生成一个完整的 粗-半精-精铣混合路径刀路文件。本发明的方法能够大幅提高叶片的加 工刚度，尤其是叶片顶端，消除加工颤振，提高叶片加工质量。
华中科技大学
2021-04-11
一种整体叶轮叶片的粗-半精-精铣混合路径生成方法
本发明公开了一种对大悬伸、弱刚性整体叶轮叶片的粗-半精-精铣混合路径生成方法，包括步骤：根据大悬伸、弱刚性整体叶轮叶片的几何形状和工艺参数，分别生成叶片的粗铣和精铣刀位轨迹源文件；对生成的粗铣刀路文件进行提取靠近叶片的 K 道刀路，并重新排列，以使粗铣刀路绕叶片加工；对生成的精铣刀路文件分别提取刀路的精铣部分和半精铣部分，形成半精-精铣刀路文件；对新粗铣刀路文件和生成的半精-精铣刀路文件进行变进给操作；对获得的粗、半精-精铣刀路进行分层；以及将分层后的粗、半精-精铣刀路文件经路径延伸、刀具移动和圆弧
华中科技大学
2021-04-14
新型配位交联的聚合物合金
本技术充分利用材料中的可配位基团，如腈基 (C≡N) 、酯基 (O=C-0) ，同金属阳离子进 行配位交联，创建了一个新的非共价键交联的网络体系。由于金属配位的键能高于氢键键能， 而且变化范围也比较大，因此通过配位交联所获得的材料的力学性能优于通过氢键组装的橡胶 材料；由于配位键的键能低于共价键，可以在一定情况下破坏配位交联而不影响聚合物材料的 主链结构；配位键具有电、磁特性及非线性光学特性，通过选择不同配位数和配位方式的金属 离子，调节金属离子的浓度，改变加工温度和时间等方法控制聚合物的交联程度和交联密度， 实现了聚合物微观结构和材料最终使用性能按需要进行调控；金属离子同橡胶材料的配位是直 接在材料加工过程中一步实现，工艺简单；这种配位交联橡胶的添加剂和加工过程也无污染， 且几乎不需要其他助剂，是一种环境友好的高性能、多功能材料，降低了对环境的污染和产品 的成本。无炭黑添加的配位交联NBR的拉伸强度可超过60MPa，伸长率达到1000﹪，远远优于 硫磺交联、炭黑补强的NBR (拉伸强度通常为20Mpa，伸长率<500%) 。而且由于金属离子的引 入，橡胶材料也具有了一些特殊的性能，例如更加优良的耐油性及同金属材料很好的粘接性 等。这些结果表明金属配位交联的绿色橡胶具有很高的实用价值和广阔的应用前景。
华东理工大学
2021-04-11
电脉冲沉积铝化物合金涂层技术
研制一种振动式电脉冲沉积装置，可以在空气中直接在金属及合金表面沉积厚度达100mm的铝化物微晶涂层。涂层表面光滑，具有微晶结构，涂层与基体具有冶金结合。涂层具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。操作简便，既可以手工操作，也可以实现机械化涂覆。在Cr5Mo、Cr9Mo及不锈钢表面沉积了厚度达100mm的铝化物微晶涂层，具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。可获得厚度达100mm的铝化物微晶涂层，具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。可以在空气中直接涂覆。
北京科技大学
2021-04-11
先进粉末高温合金的研制及制备技术
采用注射成形工艺实现复杂形状增压涡轮的近终成形，并满足高性能和低成本的要求。根据注射成形涡轮对零件壁厚的要求，选择 ø52mm 涡轮作为研制对象，并完成了中空蜗轮的结构设计及可靠性校验，中空孔径确定为 ø5mm，孔深 25mm，如图 1 所示。对比分析实芯涡轮和中空涡轮的离心应力分布可知，采用中空结构的涡轮，其应力分布较原始涡轮应力分布一致，但涡轮离心应力有所增大，中空结构涡轮的最大离心应力为 626MPa，较原始涡轮增加了 20.4%。涡轮采用中空设计后，自振频率变化很小，频率平均变小 0.167%，可近似认为没有变化。中空结构增压涡轮不仅达到了减轻重量的目的，而且大幅度减小了烧结变形。设计了侧向抽芯模具结构（如图 2 所示），实现了复杂形状增压涡轮的近终成形。采用数值模拟方法对注射成形充模过程进行了模拟，得出了喂料的充模过程（如图 3 所示），并阐明了涡轮在注射成形过程中产生的缺陷与机理。优化了注射成形工艺参数，得出最佳的注射成形工艺参数为：注射温度为 160℃，注射压力为 60MPa，模温为 80℃，最终制备出了无缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性气体雾化的 K418 镍基高温合金为原料，选用 67%装载量，将粉末与粘结剂（60%石蜡+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在 开放式混炼机中混炼 30min，制备出适合镍基高温合金粉末注射成形的高效粘结剂，制备出了流变性能良好的注射喂料。分析了脱脂方法、脱脂制度和脱脂温度对致密度和最终高温合金性能的影响，掌握了碳、氧含量的精确控制技术。通过烧结+热等静压工艺获得高致密度的粉末高温合金，具有晶粒细小、显微组织均匀、综合力学性能优异等优点。MIM418 合金 1230℃真空烧结相对密度为 97%，热等静压后的样品接近全致密。
北京科技大学
2021-02-01
镁合金耐磨、耐蚀高性能协合涂层技术
镁合金的腐蚀与防护是镁合金应用中的全球性瓶颈问题，如何解决镁合金的腐蚀问题是决定镁合金应用前景的关键问题之一。上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心是我国镁合金材料和镁合金制品的研究开发和产业化示范基地，在致力于镁合金腐蚀与防护机理和方法近14年的系统、深入研究基础上，开发出了一系列功能独特、装饰性好的镁合金表面处理技术及其生产工艺。其中，技术成熟、性能优异、应用效果和反应良好的“镁合金耐磨、耐蚀高性能协合涂层技术”最为突出，已在我国的航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域获得广泛应用。
“协合涂层”不是传统意义的涂层，而是采用特殊工艺将低摩擦系数的聚合物或者固体润滑剂引入微弧氧化膜或者硬质镀层之中，从而结合了原始膜层和引入物两者的优点。该种涂层与基体金属的表层形成一个整体，而非仅一层表面覆盖层，故其性能优于原来的基体金属和单一的涂层组分性能。本项目对镁合金微弧氧化处理的“火花”大小和密度可进行调控，从而实现对氧化层微孔直径、分布密度和膜层厚度的调控。协合涂层具有硬度高、强韧性好、耐磨耐蚀的优点。
该项目拥有镁合金超声湿喷丸方法、镁合金阳极氧化用离子交换膜电解槽及其氧化方法两项 授权发明专利，可广泛应用于航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域，具有很大的经济和社会效益潜力。
上海交通大学
2021-05-11