预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件精密铣削形线控制基础理论与实验技术研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51405294
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0509.加工制造
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Preforming large-scale thin-walled and complex structure parts are typical of low rigidity, complex surface, prestressed raw materials. Due to the complicated assembling and coordinating relationship with profile of other components, requirement of high shape accuracy parts make huge difficult of manufacturing. The traditional chemical milling process for the parts are gradually replaced by new numerical control machining equipment and technique owing to serious pollution and low efficiency. This project studied the basic theory and experimental technology of profile control of precision milling preforming large-scale thin-walled and complex structure parts from the aspects of machining distortion active control and in-situ measurement and compensation. The mechanism of milling force transfer among cutting tool, workpiece, clamping system, and machine tool and internal stress evolution during the milling process. The systematic process of active distortion control based on the prediction and control of milling force, prediction of 3D stability map and chatter-free milling, optimization of material removal order and tool path generation is developed. The automated 3D in-situ measurement system based on the ultrasonic thickness measurement was studied. The numerical control milling with adaptive compensation function was developed. The integrated precision milling techniques were validated on the panel part of the carrier rocket tank.
预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件具有弱刚性、形面复杂、预应力毛坯等特征,周边轮廓与其他零部件有复杂的装配协调关系,形状精度要求很高,制造难度极大。用于预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件制造的传统化铣加工工艺由于污染严重,生产率低等缺点,已逐步被新型数控加工装备和技术所取代。本课题从加工变形主动控制和构件原位测量补偿两方面研究预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件精密铣削形线控制基础理论及实验技术,揭示预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件数控铣削过程中铣削力在刀具、工件、装夹系统、机床间的传递机理,以及内应力演变机理,获得基于铣削力预测控制、三维加工稳定性图预测和无颤振加工,材料去除顺序和刀具路径优化的变形主动控制成套工艺。研制基于超声测厚的自动化三维原位检测系统,开发具有自适应补偿功能的数控铣削技术。预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件精密铣削成套工艺技术在运载火箭箭体贮箱壁板构件上进行应用验证。

结项摘要

预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件具有弱刚性、形面复杂、预应力毛坯等特征,周边轮廓与其他零部件有复杂的装配协调关系,形状精度要求很高,制造难度极大。用于预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件制造的传统化铣加工工艺由于污染严重,生产率低等缺点,已逐步被新型数控加工装备和技术所取代。本课题从加工变形主动控制和构件原位测量补偿两方面研究预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件精密铣削形线控制基础理论及实验技术,首先建立了考虑刀具跳动、加工变形和加工振动等因素的瞬时动态切削力模型,然后揭示了预成形大型薄壁带筋复杂曲面构件数控铣削过程中瞬时动态铣削力在刀具、工件、装夹系统、机床间的传递机理,建立了复杂曲面构件在铣削力作用下的局部加工变形模型。揭示了毛坯残余应力在材料去除过程中的演变和传递机理,研究了复杂曲面构件加工整体变形的工艺控制方法。形成了基于铣削力预测控制、三维加工稳定性图预测和无颤振加工,材料去除顺序和刀具路径优化的变形主动控制成套工艺。研制了基于超声测厚的自动化三维原位检测系统及数控铣削补偿技术。相关技术在运载火箭箭体贮箱壁板构件上进行应用验证,实现加工变形降低40%,加工效率提升75%以上,刀具寿命提高180%以上。本项目研究成果可推广应用于航空航天大型整体结构件加工,对提升我国整体结构件加工精度,加工效率和刀具寿命具有重要意义。本项目研究期间获国家科技进步二等奖1项,授权国家发明专利3项,软件著作权2项,发表SCI/EI论文7篇,出版专著1部。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Evaluation of minimum quantity lubrication effects by cutting force signals in face milling of Inconel 182 overlays
在 Inconel 182 堆焊面铣削中通过切削力信号评估最小量润滑效果
  • DOI:
    10.1016/j.jclepro.2015.06.095
  • 发表时间:
    2015-12
  • 期刊:
    JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION
  • 影响因子:
    11.1
  • 作者:
    Wang Chengdong;Li Kang;Chen Ming;Liu Zhiqiang
  • 通讯作者:
    Liu Zhiqiang
Tool path strategy and cutting process monitoring in intelligent machining
智能加工中的刀具路径策略和切削过程监控
  • DOI:
    10.1007/s11465-018-0469-y
  • 发表时间:
    2018-06-01
  • 期刊:
    FRONTIERS OF MECHANICAL ENGINEERING
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Chen, Ming;Wang, Chengdong;Ming, Weiwei
  • 通讯作者:
    Ming, Weiwei
高效加工刀具技术研究现状及发展趋势
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    航空制造技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    明伟伟;景璐璐;安庆龙;陈明
  • 通讯作者:
    陈明
TUNGSTEN OXIDES FORMATION ON THE INTERFACE OF THE CEMENTED CARBIDE AND THE INCONEL 182 OVERLAYS AT ELEVATED TEMPERATURE UP TO 800℃
高温至 800°C 时硬质合金和 Inconel 182 涂层界面上氧化钨的形成
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Surface Review and Letters
  • 影响因子:
    1.1
  • 作者:
    WANG CHENGDONG;MING WEIWEI;CHEN MING
  • 通讯作者:
    CHEN MING
室温下TC11钛合金准静态拉伸力学性能实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    河北科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛秋林;陈明;明伟伟
  • 通讯作者:
    明伟伟

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  • 通讯作者:
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    唐思文
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    安庆龙

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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