蜂窝结构的焊点位置控制方法研究

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1、研究论文蜂窝结构的焊点位置控制方法研究江乐天，周梦慰，张健(中国航空制造技术研究院航空焊接与连接技术航空科技重点实验室，北京100024)[摘要】蜂窝结构是航空发动机中的重要封严结构，随着航空航天工业的飞速发展，该结构的需求也日益增多：蜂窝拼焊的自动化生产是实现蜂窝结构高效率生产的有效方法之一j针对蜂窝结构自动化生产中的关键问题，即焊点的位置精度，分析了原有工艺和系统的不足。在基于ACR9000运动控制器平台上，针对焊点精度，分别提出了基于电机编码器的位置控制和轴同步原理的方式。结果证明，这两种方法能够很好地实现焊点位置的精度要求，使蜂窝高质量高效率生产。关

2、键词：蜂窝；控制系统；精度；焊点ResearchonPositionControlMethodofWeldingSpotofHoneycomb-StructureJIANGLetian，ZHOUMengwei，ZHANGJian(AeronauticalKeyLaboratoryforWeldingandJoiningTechnologies，AVICAeronauticalManufacturingTechnologyInstitute，Beijing100024，China)【ABSTRACT】Honeycomb—structureisanimporta

3、ntsealingstructureoftheaeroengine，andthedemandisincreasedwiththedevelopmentofaeronauticsandastronautics．Theautomationoftailorweldedhoneycombisoneofeffectivewaytorealizethehighefficiencyproductionofhoneycomb．InthispapeLthepositionaccuracyofweldingspotwhichisthekeyproblemduringautoma

4、ticprocessofhoneycombandthedisadvantageoforiginalprocessandcontrolsystemareanalyzed．TwokindsofpositioncontrolmodeunderACR9000areproposedtomakeweldingspotaccuracy：oneisbasedonthemo-torencoder；Theotherisbasedonmulti—axissynchronization．Theresultsshowedthattwomethodscanachievetherequi

5、re—mentofpositionaccuracyofweldingspot，andcanensurehighqualityandhighefficiencyproductionofhoneycomb．Keywords：Honeycomb；Controlsystem；Accuracy；WeldingspotDohl0．16080／j．issnl671—833x．2017．06．092蜂窝结构是科研人员根据仿生学原理，观察蜂巢组合而研究出的一种正六边形结构，通过相同规格的正六边形组合，能够实现结构强度高、重量轻，在300。C以上高温环境长期工作11]，同时兼具

6、密封性能好等特点11-41。由于这些优越性能，蜂窝结构在飞机及发动机类结构研制生产中得到广泛运用15“】：对于单个芯体较大的蜂窝，通过在蜂窝层两侧焊接薄板，形成的蜂窝壁板具有高强度、低重量的特点，主要应用在各类壁板结构设计中；对于单个芯体较小的蜂窝，通过在发动机相关部件的封严环表面钎焊蜂窝封严环，与转子或叶冠上的篦齿构成封严结构，可控制盘问腔空气泄露，改善漏气性能，提高发动机效率。在汽轮机、内燃机等领域，蜂窝封严技术也得到广泛运用17-91。成型法加工蜂窝芯体的方法最早见于20世纪7092航空制造技术·2017年第6期年代，后由国内相关科研机构引进吸收。目前

7、除相关科研院所外，部分民企也进行该技术的生产和推广工作。在目前可查阅到的文献中，对该方法的介绍更多侧重于原理性的综述性介绍，或者是对蜂窝芯体及其产品性能的分析工作，对于自动化生产过程这个问题，未见涉及。然而，对于利用该法加工的蜂窝芯体而言，手工拼接劳动强度大，无法满足日益增长的各种需求。因此，蜂窝芯体加工的自动化是提高产品产能的唯一措施。研究这个问题，以及过程中的精度控制这个关键问题，显得较为迫切。1工艺及控制系统的选型蜂窝的制造方法有成型法、拉伸法、熔融沉积法以及粉末挤压烧结法【4m一11等。成型法是先将材料压成研究论文波纹状，再叠合连接；拉伸法是先将材料

8、连接叠合。再将材料拉伸而成。两种方法中的材料叠合，可