项目类型: | 项目对接 | 所在地区: | 北京市 |
所属行业: | 工程材料 | ||
融资资金: | |||
合作方式: | 成果转化 | ||
项目阶段: | 产业化 |
项目简介 |
项目概况
该技术针对航空结构件在制造过程中产生的局部缺陷,采用激光增材的方法进行修复,并通过铣削加工(减材)保证修复后的零件尺寸精度,技术难点在于零件的整体性能不因修复而下降,可用于其它结构件的修复。 项目组经多年攻关,探索出完整的航空结构件增减材修复解决方案:损伤区域表面处理与缺陷检测——可修复性与再制造性评价(数据库比较和比对试验)——修复区域测量、型面建模——修复策略(材料设计和方法)——成形分层与路径规划——修复过程控制与监测——考核(表征考核)——热处理与后续加工。 工艺步骤 测量:评估零件是否可以修复---扫描点云,3D模型重建 1.管理、修复、优化及提升点云或网格数据。 2.基于网格重建几何图形的半自动工具。 3.将几何图形转化成STL数据格式用于3D打印。通过全局变形,快速获得补偿形状,能用于理解变形物理现象;支持本地服务器版和云端服务器版。 机加工预处理,清除缺陷表面,规则化,方便下一步增材修复 1.使用中国航空制造技术研究院自行研制的五坐标高速加工中心,适合铝合金、复合材料等各种复杂型面的飞机零件的高速高效加工。 增材修复工艺规划(切片、扫描路径等),模拟金属部件增材修复过程 1.设计人员可以根据设计的工艺参数在虚拟环境中进行实际加工过程的仿真通过虚拟再现实际修复过程不仅能够预测修复过程中以及修复完成时部件的变形、应力分布。 2.还可以计算修复区域的硬度、强度、相组分等性能指标。 分析热应力及零件变形,于微观层面修复部位性能预测,并将变形结果-仿真与实测数据进行对比 1.建立的仿真分析模型中不仅可以考察不同的工装夹具(例如夹具的作用位置、夹紧力等)的作用。 2.还可以考察不同的工艺输入(如:热功率\扫描速度\扫描路径等)的影响,通过对比不同设计方案对应的部件修复后的形状、性能等的差异,从中优选出最佳的设计方案指导实际修复。 3.可以用于模拟金属部件增材修复过程,设计人员可以根据设计的工艺参数在虚拟环境中进行实际加工过程的复现通过虚拟再现实际修复过程。 4.不仅能够预测修复过程中以及修复完成时部件的变形、应力分布;还可以计算修复区域的硬度、强度、相组分等性能指标。 金属部件增材修复,且机加后处理---去毛刺,精铣加工,确保修复后的零件尺寸精度 1.增材修复工艺优化:优化零件摆放位置及方向;生成支撑结构;生成及仿真切片;生成及仿真喷嘴路径(机器人);激光参数管理;输出AMF,3MF,STL;输出模型用于机加后加工。 2.使用中国航空制造技术研究院自行研制的五坐标高速加工中心,适合铝合金、复合材料等各种复杂型面的飞机零件的高速高效加工。 预处理/增材/后处理加工代码生成 1.完整的CAM编程功能:车,三轴,五轴铣、车铣复合编程、刀具生成及管理、后处理和仿真。 2.在机床背景下进行编程、验证、仿真。 3.提供最优秀的曲面加工功能。 4.支持机器人机加编程。 关键技术 本项目有两大关键技术即激光增材制造和五轴数控。多年以来项目负责人率领的团队研制的激光增材设备及相关工艺技术已经成功应用于我国先进飞机的零件制造,具有国内领先的技术水平。结合中国航空制造技术研究院先进的数控加工(减材)设备制造和加工工艺技术能力,确保这项技术成功应用于航空结构件修复。 关键技术: (1)增材制造 (2)铣削加工 (3)模拟、仿真、计算 主要技术指标 修复指标:修复零件尺寸<5m; 沉积效率:180cm3/h(以钛合金为参考); 修复精度:0.05mm/m; 项目负责人介绍 陈博士,中国航空制造技术研究院高级工程师。1994年进入中国航空制造技术研究院(原北京航空制造工程研究所)工作至今,主要从事激光加工的相关控制技术和工艺研究。作为项目负责人,负责多种型号激光加工设备的研制,发表论文15篇,申请发明专利10项。 中国航空工业集团公司中国航空制造研究院(北京航空制造工程研究所625所)建于1957年,是专门从事航空先进制造技术研究和专用设备开发的综合性工艺研究单位。 全所现有职工1400余人,其中工程院院士1人,研究员50余人,高级工程师280余人,工程师400余人,技术工人500余人。 市场前景 目前这个专业和技术是经过国内多个重大型号验证过的成熟技术,属于典型的军转民应用推广技术。可推广至航天、发动机、轨道交通、汽车、模具等行业,降低高价值结构件全寿命周期成本,预计年产值1.5-2亿。 合作方式 技术合作 若您对此项目感兴趣,欢迎联系: 联系人:李女士 电话:159 7221 6284 QQ:3598666055
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项目优势 |
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