摘要:数控切削加工是最终保证钛合 金宽弦空心风扇叶片制造精度的重要技术手段。分析了采用超塑成形/扩散连接技术制 作的钛合金宽弦空心风扇叶片结构特征以及毛坯状态，指出了后续的数控切削加工应突破复 杂曲面结构测量、加工变形控制以及切削加工误差补偿等关键技术。提出了开发集测量、分 析和加工为一体的数控切削加工集成系统的研究思路，可为实现钛合金宽弦空心风扇叶片加 工精度的精确控制提供指导。

摘要:单向层合结构的高强度碳纤维增强树脂基复合材料已逐渐发展成为航空承力结构 件的主要材料，相关的切削加工需求也越来越多。由于显著的各向异性，单向层合结构的碳 纤维复合材料易在切削加工中形成缺陷，难切削加工性明显。针对T800级高强度CFRP单 向层合材料开展直角自由切削试验，研究其在切削过程中的切削力和切削热随纤维方向角的 变化产生的各向异性行为。针对制孔刀具三尖钻和八面钻开展CFRP层合板的钻削制孔试验， 研究了三尖钻和八面钻的具体钻削过程中切削力、扭矩和切削温度的变化规律及其对钻削缺 陷形成的影响。此外，对钻削制孔形成的孔壁加工表面进行分析，得到了典型孔壁缺陷的形 貌照片并分析其形成原因。

摘要:金属增材制造技术作为3D打印 技术的一个重要分支，在20余年的发展中取得了显著的进展。文中简要回顾了金属增材制 造技术的历史溯源，重点从制件组织结构、制件性能、制件微观缺陷、成形工艺等方面分析 了针对钛合金、镍基高温合金等常用材料的增材制造技术研究新进展，探讨了增材制造技术 发展所面临的技术问题以及需要重点考虑的发展方向。

摘要:单向层合结构的高强度碳纤维增强树脂基复合材料已逐 渐发展成为航空承力结构件的主要材料，相关的切削加工需求也越来越多。由于显著的各向 异性，单向层合结构的碳纤维复合材料易在切削加工中形成缺陷，难切削加工性明显。 采用直角自由切削试验的方法，得到了T700航空高强度碳纤维单向层合结构复合材料在不同 纤维方向角下的切削力、切削比能、切削温度、切削加工表面。基于试验结果讨论了碳纤维 单向层合材料在切削过程中力热行为的各向异性，得到了不同切削参数条件下的切削比能图 谱以及碳纤维复合材料的切削热源和传导模型。通过扫描电子显微镜(Scanning electron microscope， SEM) 分析了典型切削加工表面的特征，得到了不同纤维方向下的表面形成规律。

摘要:碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer， CFRP)曲面结构不断变化 的工件 倾 角使得在加工过程中易产生分层、毛刺等缺陷。为研究工件倾角对CFRP曲面结构可加工性的 影响规律，采用金刚石涂层铣刀对不同倾角下CFRP叠层平板结构进行顺铣加工试验，对不同 坐标系下的铣削力和加工侧面、表面缺陷进行了研究。研究结果表明，随工件倾角的 增大，水平方向上每齿所切材料平均厚度与截面积均减小，等效轴向切深逐渐增大，但是每 齿去除材料体积保持不变。机床坐标系下的铣削力几乎不随工件倾角的变化而变化。而在工 件坐标系下，铣削力沿工件厚度方向逐渐增大，沿工件长度方向逐渐减小。同时随着工件倾 角的增大，侧面表层分层缺陷不断加重，纤维束发生弯曲，裂纹沿纤维方向逐渐扩展至表层 内部，加工表面遭受破坏铺层数量也同样增加。

摘要:采用PCD刀具进行了C/SiC复合材料的铣削加工实验，通过观 察加工表面/亚表面损伤，分析了C/SiC复合材料铣削加工表面形成机制，并结合切削力讨论 了铣削参数对加工表面形貌和粗糙度的影响。研究结果表明，C/SiC材料以脆性断裂方式实 现去除；加工表面存在纤维的层状脆断、拔出和纤维束断裂等现象；碳纤维区域粗糙度随铣 削参数的变化规律与表面微观形貌基本一致；提高切削速度能改善表面质量，增大切深会使 表面质量严重恶化，每齿进给量对表面质量影响较小。

摘要:针对高温合金材料的螺纹铣削加工，分析了切削 厚度的表达方法，建立了相邻两次走刀形成的截面积的表达方法。在此基础上，研究了高温 合金螺纹铣削过程中的铣削力和扭矩，结果表明：螺纹铣削时，铣削力及扭矩与截面积呈正 相关。提出了通过使螺纹粗精加工过程中每次走刀的截面积相等，进而优化高温合金螺纹铣 削径向切深的加工策略。该策略可有效控制切削力值和扭矩值，这不仅有利于提高刀具寿命 和加工 精度，亦为制定难加工材料螺纹铣削工艺提供了依据。

摘要:为了研究Invar36端铣过程中切削参数对切削力的影响规律，进行了 切削力的单因素实验。对比分析了Invar36与0Cr18Ni9的切削力，研究了切削过程中切削力 信号的产生及特征，并对加工过程中的动态切削力进行了频谱分析。分析了切削速度、每齿 进 给量和轴向切深对切削力的影响规律，建立了切削参数与切削力之间的数学模型。结果表明 ：刀具坐〖ＷＴＢＸ〗标系内的径向分力Ｆｒ表征了工件对刀具后刀面的挤压作用， 单个切削周期 内的切向铣 削力Fｔ的峰值超前径向铣削力Ｆｒ的峰值。回归模型中的相关系数表明，切 削参数对切削力影响的 显著性依次为轴向切深、每齿进给量、切削速度。随着轴向切削力的增大，试件表层的 In var36晶粒扭曲程度更加明显，晶粒扭曲深度也随之加深。

摘要:首先建立了正交车铣工件已加工表面粗糙度的 理论模型，分析了主要切削用量对工件表面粗糙度的影响规律。然后采用单因素试验法，进 行了正交车铣TC9钛合金的切削试验，研究分析了正交车铣的主要切削用量(如铣刀与工件的 转速比、轴向进给量、偏心量等)对已加工表面粗糙度的影响。试验研究表明，已加工表面 粗糙度随转速比和偏心量的增加而降低，随轴向进给量的增加而增大；表面粗糙度Ra可 以控制在1 μm以内，因此正交车铣可以实现回转类零件的精加工。

摘要:针对典型的镍基高温合金材料GH4169开展珩磨 试验，研究了主轴转速、往复速度、每往复进给量、油石粒径对材料去除率的影响规律。结 果表明：主轴转速对材料去除率影响较小，其余三因素均对材料去除率有显著影响，其中每 往复进给量和油石粒径的影响最为显著，且材料去除率与三者均呈现正相关关系。进行多 元 线性回归拟合出经验公式。同时还发现，适当提高网纹交叉角可以提高珩磨材料去除率。 对加工余量一定且粗糙度要较高的内孔珩磨进行了工艺优化，实现了更高的加工效率。

摘要:碟轮修整方法可以实现 对单层钎焊金刚石砂轮的精密修整，改善磨粒等高性，提高加工表面质量。为了探究此种 修整方法对磨削SiC陶瓷的材料去除机理的影响，建立了砂轮修整量与单颗磨粒最大 切厚之间影响关系的理论模型，并且进行了单层钎焊金刚石砂轮的碟轮修整实验，在修整过 程中又进行了SiC陶瓷的磨削实验。从砂轮磨粒形貌及磨削表面形貌角度对磨削过程中的材 料去除机理进行了研究。结果表明，碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮增加了砂轮表面动态有效 磨粒数，减小了单颗磨粒最大切厚，使SiC陶瓷的材料去除方式从修整前的脆性断裂转变为 塑性变形，最终实现了SiC陶瓷的延性域磨削。

摘要:为了降 低数控电解铣削时阴极流场的波动和不均匀性，提高工件的电解铣削加工精度和表面质量， 针对叶轮电解铣削中螺旋线刃阴极结构，建立其流场模型，采用标准〖WTBX〗K ε〖WTBZ 〗 模型对叶轮加工时铣削阴极流场进行了动态模拟，分析了不同的内部流道结构和加工工艺参 数对电解液流场速度和压力分布的影响，并结合模拟结果对阴极结构进行了改进。最后以叶 轮为加工对象，在数控复合电解铣削加工中心进行了实验。实验结果验证了仿真模拟的有 效性和正确性，为铣削用电解阴极结构的设计和改进提供了依据。

摘要:电解加工是航空发动机整体叶盘制 造的主要技术之一，阴极修正是该加工技术的重要环节。为了提升阴极修正精度，提出了恒 采样点空间法向修正方法。该方法将阴极型面设计、加工误差分析、工具阴极修正统一至阳 极采样点空间法向的一维坐标系中，将复杂的三维曲面修正简化为离散的一维修正，消除了 加工误差与修正量的错位。以某整体叶盘为例，在自行研制的整体叶盘型面电解加工机床上 开展工具阴极修正试验，采用三坐标测量机对修正前后的加工样件进行检测，经过一次修正 ，叶片电解加工精度由0.25　mm提高至0.04　mm，试验结果表明该阴极修正方法合理有效， 具有较强的可行性。

摘要:针对整体 构件周向叶片的特点与加工难点，设计了带有内置绝缘腔的电解套型加工工具阴极， 建立了两种进液方式的流场三维模型，采用有限元法对两种进液方式的流场进行仿真计算。 计算结果表明由绝缘腔的叶盆叶背两侧进液并对出液口进行优化的流场方式较好，电解液流 速较高且流场较均匀。使用根据有限元仿真结果设计的阴极开展实验，结果表明实验与流场 仿真结果相符，采用优化流场模型的加工过程流场稳定，加工效率较高。

摘要:针对现有的有氰镀金体系镀液含有有毒的氰化物，废液污染环境、处理困难等问题，提出低 危害电镀金工艺实验研究。为了极大减少溶液在实验过程中电离出游离态氰离子，选择柠檬 酸金钾作为电镀金溶液配方主盐。在既定的溶液配方基础上，改变电场、流场、冲液方式、 阴阳极间距等参数，优化实验工艺，在紫铜基体上进行基础实验，得到结晶晶粒细致，与基 底结合力高，表面光亮度好的电镀层。采用原子力量微镜(Atomic force microscope，AF M)测试了基体和镀层的微观形貌，镀金层有效 复制，基体表面的粗糙度降低。应用扫描电子量微镜(Scanning election mircroscope，SEM )分析了镀层的组成成份，并用WS 97涂层附着力划痕试验仪检测了镀层的结合力，其性能 满足行业标准的要求。

摘要:为研究功能电极电火花诱导烧蚀加工对 难加工材料的适用性和影响因素，选取镍基高温合金GH4169、淬火模具钢Cr12、钛合金TC4 、钛铝合金TAC 2四种典型难加工材料进行常规电火花加工(Electric discharge machining， EDM)和功能电极烧蚀加工 对比实验。 结果表明: 烧蚀加工对难加工材料有广泛的适用性，其加工效率分别为相同条件下常规电火 花加工的37.3倍、13.5倍、58.7倍和13.7倍。研究发现：随着金属活泼性的提高，燃烧消耗 和燃烧热的熔化作用增强，烧蚀作用增大；烧蚀加工表面的氧化层特性对烧蚀加工效率的提 高有决定性作用；内喷液加工反镀现象的减小、烧蚀加工效率的提高量、氧化层的特性等因 素决定着电极的相对损耗。

摘要:在局部电化学沉积加工体系中引入纳秒脉 冲激光，利用激光辐照和局部电化学沉积的方法对铜进行三维微结构的沉积试验。分析了激 光的热力效应对局部电化学沉积的作用机理。构建了激光辅助局部电化学沉积的试验系统， 进行了沉积试验，并利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope， SEM)和X射线能 量色散色谱仪对电沉积体进行了检测。 试验结果表明激光辅助局部电化学沉积相较于普通的局部电化学沉积，定域性好。随着激 光能量的增加，沉积体的高宽比增加，定域性提高。同时，激光还可以减少阴极杂质的吸附 ，提高沉积体的纯度。

摘要:基于建立的三维多相流模型及间接耦合多物理模型（热电耦合和热流耦合），以螺旋孔 电解加工为研究对象，对电解加工间隙中的电场、流场、温度场进行分析，掌握间隙参数变 化规律，包括间隙电解液的流速与温度、间隙氢气气泡率分布、材料表面电流密度分布等。 进而对影响材料去除的主要因素——电导率进行研究，确定了电导率在整个加工间隙内的变 化规律及其对材料去除的影响，并提出了增加电解液出口背压以改善工件材料去除的一致性 。最后，在搭建的实验平台上进行螺旋孔电解加工实验，验证了所提方法的正确性。

摘要:介绍了叠层模板电沉积（Laminated template electrodeposition，LTE）方法的加工原理和 具体工序，利用LTE系统进行了电沉积成形加工实验。对加工中由于电场强度分 布不均导致沉积层生长不均的实验现象通过模拟仿真进行了分析和探讨，预估实验过程。根 据加工策略对主要影响因素电流和时间进行了优化选择，通过拉伸试验测试了层间结合强 度。最后，进行了异型铜质结构零件的实验研究，探讨和验证了该方法对于复杂结构零 件成形的可行性。

摘要:屏蔽阳极模板随动式微细电铸技术是一种新颖的金属微结构加 工方法，具有工艺简单、成本低以及高深宽比微结构加工能力的优点。电沉积定域性是影响 其复制精度和分辨率的核心因素。对电沉积定域性进行了理论分析和实验研究，结果表 明：极间距对定域性的影响较大，杂散沉积宽度随着极间距线性增大；而在极间距一定时， 极间电压（即电沉积电流密度）、屏蔽胶膜厚度及微槽特征宽度不影响电沉积的定域性。

摘要:提出了水中钛合金电火花加工辅 助电流抑制杂散腐蚀的加工方法，利用辅助电源施加阴极电流的方式使金属界面呈负电性并 达到足够负的电极电位以抑制杂散腐蚀的发生。研究了杂散腐蚀的产生机理和辅助电流对杂 散腐蚀的抑制机理，对添加辅助电流前后钛合金表面进行了电场仿真分析、实验验证、表面 形貌及组份分析。结果表明：采用辅助电流的方式能有效地消除水中钛合金电火花加工中存 在的杂散腐蚀。

摘要:通过Ansys对单脉冲放电过程进行温度分布仿真时发现， 当脉宽很小时，汽化体积所占比例很高，即材料利用率较高，但是产率较低；而加大脉宽时 ，产率较高，但是汽化比例较低。为综合两者的优势，利用大脉宽加工，使放电通道 移动。仿真结果表明，相对于放电通道静止，其在材料利用率和产率上都有了大幅度提高。 当在加工中引入高速冲液时，实验表明其能促使放电通道发生漂移，收集产物后称量、计算 ，其产率达到了1 g/h。

摘要:对精密模具大面积微结构的电铸制备工艺进行了研究。研究了掩膜厚度、化学微蚀刻 、二次辅助阴极对精密模具大面积微结构电铸成型的影响。结果表明，化学微蚀刻能进一步 去除显影残胶，提高镀层微结构与模具基板的结合力。在曝光时间为100 s，曝光能量为750 ～810 mJ/cm2的曝光工艺条件下，掩膜厚度在130～160 μm时，可以得到线宽为100 μm 侧壁陡直度较好的精密模具微结构。采用外加电势的二次辅助阴极三电极电铸体系可以提高 铸层的均匀性。

摘要:提出了一 种基于蠕动传输作用的新型行波液体静压轴承。首先基于行波液体静压轴承原理，建立了轴 承原理验证装置。然后基于差动螺纹机构建立了轴承面倾斜调整机构，实现轴承的完全 上浮 。利用所开发的轴承验证装置，实验研究了行波液体静压轴承在上浮方向上有导轨时的轴承 承载能力，证明了行波液体静压轴承及其稳定方法的可行性，并给出了驱动参数，例如：驱 动电压和驱动频率，以及轴承间隙高度对轴承浮力稳态值的影响规律。

摘要:针对飞机结构件槽特征传统的单 /双向折线或环切加工时刀具的切削力大、刀轨存在尖点、加工方向突变、容易引起刀具振 动等问题，提出了飞机槽特征摆线螺旋复合刀轨生成算法。该方法采用摆线铣对飞机结 构件槽特征进行开槽，避免了第一刀满刀加工，降低了进刀切削力；采用螺旋刀轨进行飞机 结构件槽特征腹板面的加工，减小了机床的震颤，增加了刀轨的平稳性；在转角处采用转角 循环铣加工刀轨改善了转角的切削力状况。同时在刀轨连接处采用变螺旋曲线进行过渡，保 证了曲率的连续变化。切削实验表明，该刀轨改善了飞机结构件槽特征加工过程中的切削力 和刀具振动，提高了工件表面加工质量。