大型运输机、先进战机等高端航空装备内部结构十分紧凑、空间狭小。制造过程中,工作人员需要在复杂条件下加工近百万个0.02毫米精度的连接孔,将成百上千万个零部件精准连接起来。
如何在狭小空间实现复合材料、金属强异质叠层结构的高质量钻孔作业,是世界各国面临的技术难题。长期以来,中国飞机制造的打孔环节多依靠纯人工,而国外早已通过小型加工装备实现了半自动、全自动化生产,产能是我国的5倍以上。
面对这一问题,受啄木鸟抓在树干上打洞的启发,大连理工大学一支年轻的学生团队在中国科学院院士贾振元的指导下,变革加工模式,将固定在地面上的“包容式”加工,变为直接固定在零件上的“在体”加工。这种方法就像啄木鸟一样,可灵巧且智能地完成“打洞”制孔。
要实现这个想法,需要解决复杂功能与高精度要求下小型化难、大波动负载下稳定控制难、千种工况精准快速识别难三大难题。团队在相关企业驻厂数月,记录分析加工现场特点,最终找到了突破口,创新提出空间降维式传动方案、性能分级与全局最优设计方法。经过数万次实验探索,六代、数十台样机迭代,一台A4纸大小的灵巧加工装备诞生。相较传统模式,该装备的打孔方式让加工能力大幅提升,加工效率达到人工的3倍以上,并且能适应原来人工无法适应的工况。但其加工质量还不够稳定。
从“0到1”很难,但是从一到无穷大更难。在大量实验的基础上,团队提出了基于末端反求的便携式装备精度与刚度分析方法,对影响装备精度、刚度的关键零件进行优化,自主研发力、扭、振三源信息感知模块,发明双驱动同步预测控制算法,面对波动幅值较大的工况也可以稳定控制,使误差降低至2%,远低于国外误差数值。同时,团队建立了10万以上的高质量数据集,首创火眼金睛“透视”算法,使装备能够在0.1秒内识别材料加工状态,并切换至最优参数,加工成品率达100%。
“以往使用的机床价格昂贵、设计复杂、技术门槛高。我们的设备操作门槛低,工人师傅只需对准位置、一键启动即可自动加工。单孔耗时由5分钟减至0.5分钟,并将加工精度提升1级。”团队成员、机械工程学院研究生常宇豪介绍。
“我们的控制芯片、电路板,包括前期采用的国外驱动器,现在都已实现自主设计。”团队成员、控制学院研究生朱炀爽说。目前,团队发明的系列智能化灵巧加工装备已成功应用于航空装备制造,加工能力达到国际先进水平,未来还可推广到航天、船舶、车辆、能源等领域的高端装备制造。
大型运输机、先进战机等高端航空装备内部结构十分紧凑、空间狭小。制造过程中,工作人员需要在复杂条件下加工近百万个0.02毫米精度的连接孔,将成百上千万个零部件精准连接起来。
如何在狭小空间实现复合材料、金属强异质叠层结构的高质量钻孔作业,是世界各国面临的技术难题。长期以来,中国飞机制造的打孔环节多依靠纯人工,而国外早已通过小型加工装备实现了半自动、全自动化生产,产能是我国的5倍以上。
面对这一问题,受啄木鸟抓在树干上打洞的启发,大连理工大学一支年轻的学生团队在中国科学院院士贾振元的指导下,变革加工模式,将固定在地面上的“包容式”加工,变为直接固定在零件上的“在体”加工。这种方法就像啄木鸟一样,可灵巧且智能地完成“打洞”制孔。
要实现这个想法,需要解决复杂功能与高精度要求下小型化难、大波动负载下稳定控制难、千种工况精准快速识别难三大难题。团队在相关企业驻厂数月,记录分析加工现场特点,最终找到了突破口,创新提出空间降维式传动方案、性能分级与全局最优设计方法。经过数万次实验探索,六代、数十台样机迭代,一台A4纸大小的灵巧加工装备诞生。相较传统模式,该装备的打孔方式让加工能力大幅提升,加工效率达到人工的3倍以上,并且能适应原来人工无法适应的工况。但其加工质量还不够稳定。
从“0到1”很难,但是从一到无穷大更难。在大量实验的基础上,团队提出了基于末端反求的便携式装备精度与刚度分析方法,对影响装备精度、刚度的关键零件进行优化,自主研发力、扭、振三源信息感知模块,发明双驱动同步预测控制算法,面对波动幅值较大的工况也可以稳定控制,使误差降低至2%,远低于国外误差数值。同时,团队建立了10万以上的高质量数据集,首创火眼金睛“透视”算法,使装备能够在0.1秒内识别材料加工状态,并切换至最优参数,加工成品率达100%。
“以往使用的机床价格昂贵、设计复杂、技术门槛高。我们的设备操作门槛低,工人师傅只需对准位置、一键启动即可自动加工。单孔耗时由5分钟减至0.5分钟,并将加工精度提升1级。”团队成员、机械工程学院研究生常宇豪介绍。
“我们的控制芯片、电路板,包括前期采用的国外驱动器,现在都已实现自主设计。”团队成员、控制学院研究生朱炀爽说。目前,团队发明的系列智能化灵巧加工装备已成功应用于航空装备制造,加工能力达到国际先进水平,未来还可推广到航天、船舶、车辆、能源等领域的高端装备制造。
近年来,电动自行车以便利性受到大众青睐,但相关起火事故威胁着居民的生命财产安全。据国家消防救援局发布的统计数据,2023年全国共接报电动自行车火灾2.1万起,比2022年增加17.4%。电动自行车起火 3月21日是第二十五个“世界睡眠日”,中国睡眠研究会联合慕思集团在北京正式发布《2024情绪与健康睡眠白皮书》(以下简称《白皮书》)。《白皮书》指出,智能床垫运用算法将内在情绪与睡眠质量相关 随着量子技术的发展,利用量子特性突破传统测量技术极限的新一代精密测量技术——量子测量开始得到应用。记者从中国计量科学研究院获悉,由该院牵头编制的《量子测量术语》《量子精密 3月23日消息,据媒体报道,iPhone与百度公司已达成合作协议,百度将为苹果内置的生成式人工智能大模型提供技术支持。报道指出,iPhone生成式人工智能大模型的合作伙伴包含谷歌、百度、OpenAI等公司。国 今天(23日)是第64个世界气象日,今年世界气象日的主题是“气候行动最前线”。地球是人类赖以生存和发展的家园,气候变化给人类造成的影响广泛而深远,关乎当下,更关乎未来。世界气象组织确认2023年全 科学杂志《成瘾》3月21日发表的一项新研究显示,刚开始吸烟和终生吸烟都可能增加腹部脂肪,特别是内脏脂肪。内脏脂肪与心脏病、糖尿病、中风和痴呆症的高风险有关。吸烟者相较于不吸烟者,通常体 。本文链接:小设备破解“大飞机”精密打孔难题http://www.sushuapos.com/show-2-11848-0.html
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