导航与控制

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廖世宾, 赵春柳, 徐志强, 于兰萍

导航与控制. 2015, 14(1): 2-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.001

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随着移动互联、物联网、云计算、大数据的发展融合,数字化制造的潮流在国外已经顺应制造业的变革而形成。德国“工业4.0”、美国基于模型的企业（MBE) 的概念,推动了世界制造的进步与提升。作为制造大国向制造强国迈进的我国,也一直关注并高度重视工业制造的数字化建设。本文以此为背景详细叙述了智能制造的发展历程、特点要求和技术装置。重点介绍了智能制造在精密超精密加工制造领域的可行性应用和发展前景。

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即将到来的“工业4.0”

蔡波, 张昌盛, 马琪

导航与控制. 2015, 14(1): 8-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.002

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制造业是各国科技竞争的主阵地,为了占领制高点,各国都制定了详细的国家发展战略。本文对“工业4.0”的内涵、标志特征、社会经济效益、对传统制造业的挑战、典型企业代表及发展现状作了详细分析。

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国外铍材应用与加工进展

王锐, 王长青, 赵春阳

导航与控制. 2015, 14(1): 13-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.003

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由于其优越的性能,铍及其合金被广泛的应用于制造核装置、空间飞行器、惯性导航系统、精密光学系统关键零组件。为了借鉴国外铍加工发展经验,本文对国外铍材应用、机械加工、特种加工、钎焊、机械连接和胶结以及加工防护等方面的发展现状进行了介绍。

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精密导电滑环的关键技术及发展趋势

卢锦明, 邢立华, 李耀娥, 葛方俊

导航与控制. 2015, 14(1): 20-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.004

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精密导电滑环是一种广泛应用于惯导平台、控制力矩陀螺、工业控制、视频监控、转台等的关键部件,实现功率、信号电流在两个相对旋转部件间传递。本文介绍了精密导电滑环的分类、结构及技术特点,详细论述了导电滑环的各项主要技术指标及其影响因素,重点分析了导电滑环的摩擦副接触材料、电刷成型、灌封胶工艺、导电杆加工、指标测试等关键技术及解决途径,展望了精密导电滑环的应用前景和发展趋势。

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航天电子产品金属晶须形成机理、危害及抑制措施分析

姜东升, 张沛, 刘震

导航与控制. 2015, 14(1): 27-31. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.005

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金属晶须自发生长是材料科学中长期受到关注的科学现象。随着航天电子产品集成度的提高,由金属晶须自发生长引起的短路和电子故障问题对航天电子产品的可靠性构成了潜在的威胁。因此,研究金属晶须的生长规律,分析金属晶须的生长机理,探寻抑制金属晶须生长的技术手段成为当前研究的热点。针对近年来国内外对金属晶须生长现象的一些相关研究进行了分析,主要包括金属晶须的生长行为、各种影响金属晶须生长的因素、解释锡晶须生长机理的理论等。结合航天型号金属晶须生长导致的故障,对晶须危害进行了分析,并提出了金属晶须抑制的常用措施。

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数控车床钻小孔误差分析及改进措施

宋子深, 王晓倩

导航与控制. 2015, 14(1): 32-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.006

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通过对航天产品小孔加工精度进行分类总结,阐述了在全功能数控车床加工高精度小孔困难的原因;分析了影响全功能数控车床钻小孔精度的几项因素;针对分析出的几项因素提出了改进措施,并着重针对“钻头的精密安装方法”这条主要措施进行详细介绍;有效解决了数控车床加工高精度小孔误差大的问题,提高了零件合格率, 并可使用在铰孔、螺纹孔等类似加工中,使数控车床的高效作用得到了充分发挥。

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陀螺仪壳体组件精密车削加工技术研究

王长峰, 薛凤举, 张宏, 韩中元, 张迎庆

导航与控制. 2015, 14(1): 36-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.007

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本文以精密制造车间数字化制造系统为平台,在陀螺仪壳体组件结构特点分析的基础上,选用合适刀具角度和切削参数,减少陀螺仪亮体组件加工过程中结构变形。设计专用工装,优化精密车削时工件装夹方式,提高陀螺仪壳体组件的加工精度和加工稳定性,实现陀螺仪壳体组件的高精密加工。

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进动气囊拋光技术研究

张利鹏, 杨辉, 鲍龙祥, 李静

导航与控制. 2015, 14(1): 41-45. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.008

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为实现高精度的光学玻璃零件的加工,本文对进动气囊抛光关键技术进行了详细研究。首先介绍了进动气囊抛光设备及原理,通过对Preston方程的分析及工艺参数实验确定了抛光去除函数,并对驻留时间算法进行优化求解,通过MATLAB仿真验证残余误差在0.lμm以内,最后对平面和球面玻璃进行了抛光实验,获得了面形PV值为 0.18μm的球面表面,验证了驻留时间算法的合理性,满足光学玻璃元件精密加工的基本要求,为后续进行自由曲面的抛光提供了理论基础。

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大型单框架磁悬浮控制力矩陀螺研制关键技术研究

高光磊, 姚竹贤, 付红伟, 王亚楠, 牛立新

导航与控制. 2015, 14(1): 46-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.009

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控制力矩陀螺属于航天器姿态控制与机动惯性执行机构,磁悬浮控制力矩陀螺具有输出力矩大、微振动、低噪声、长寿命等特点,是敏捷机动卫星、空间站、天空实验室等理想的惯性执行机构之一。在阐述磁悬浮控制力矩陀螺工作原理、结构特点的基础上,介绍了磁悬浮控制力矩陀螺的电磁设计原理、结构分布及控制系统设计过程。基于大型磁悬浮控制力矩陀螺的主要技术指标,详细分析了大型单框架磁悬浮控制力矩陀螺的三个关键技术和解决途径。包括大承载力永磁偏置磁轴承的设计、制造和控制技术;低功耗高速永磁无刷直流电机的设计、控制技术;低速高精度Halbach型框架电机设计、制造、装配和控制技术。为磁悬浮控制力矩陀螺的进一步工程化应用提供了有效的技术途径。

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超声振动统磨加工对铁氧体表面质量的影响研究

于家福, 廖世宾, 刘建梅, 徐志强

导航与控制. 2015, 14(1): 51-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.010

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为解决惯性仪表磁悬浮轴承铁氧体零件的精密加工难题,开展铁氧体超声振动铣磨加工表面粗糙度预测和加工表面三维仿真技术研究,进行铁氧体磁性材料超声振动加工实验,研究工艺参数对加工表面质量的影响规律,为提高铁氧体材料的加工效率和加工质量提供依据。

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空间用精密导电滑环的研制

邢立华, 卢锦明, 李耀娥, 葛方俊

导航与控制. 2015, 14(1): 59-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.011

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精密导电滑环是空间航天器姿态控制系统执行机构的核心部件,具有高传输精度、高可靠以及长寿命等特点。根据某航天器控制力矩陀螺用导电滑环的技术要求及环境条件,重点论述了该滑环主要关键技术,包括材料选择、可靠性与空间环境适应性设计,提出了单环双槽双刷并联四点式接触的结构,并进行了滑环加速寿命跑和试验,试验结果表明：在进行了 2xl0⁶转后滑环的各项性能指标均能满足滑环主要技术指标要求。

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一种基于显微图像分析的光波导加工表面粗糙度估计方法

刘皓挺, 黄韬, 汪飞琴, 于文鹏, 余琦

导航与控制. 2015, 14(1): 65-69. https://doi.org/10.3969/j.issn,1674-5558.2015.01.012

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为进一步提高光波导器件加工的可靠性,降低废品率,提出一种非接触式基于共聚焦显微图像分析的光波导加工表面粗糙度估计方法。首先采用共聚焦相机对光波导感兴趣区域进行拍摄,提取非缺陷图像区域;其次,采用粗糙度测量设备测量器件的表面粗糙度,利用图像处理方法计算提取图像区域的纹理特征,并建立二者结果间对应关系;最后,一旦建立上述关系后,便可采用相机拍摄的图像去估计待测光波导器件表面的粗糙度指标。与传统采用精密光学仪器测量光波导表面粗糙度的方法相比,本文方法不需要在线使用光学测量仪器或昂贵的后处理商业软件,具有低成本、使用方便的特点。实际应用证明了本文所提方法的正确性和有效性。

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关于结合面接触刚度的微观仿真研究

王洋, 王春玲, 郭源, 肖泽宁, 呼啸

导航与控制. 2015, 14(1): 70-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.013

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对材料表面粗糙情况进行数值模拟及粗糙平面接触仿真识别结合面接触刚度,是表面的接触刚度特性研究中的基础和关键,工程应用前景广阔。实现方式是利用轮廓的算术平均偏差评定方式,在取样长度内,取轮廓偏距的绝对值算术平均值来形成凹凸峰,并取特殊的等腰三角形,考虑形状误差的影响,生成特定粗糙度粗糙曲面,并进行接触刚度仿真模拟,刻画出不同压力下的法向接触刚度,分析微观凹凸峰弹塑性对接触刚度的影响并与吉村允孝实验刚度曲线进行对比,并提出深入研究方向。

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半球型零件球面精密珩磨技术研究

焦国涛, 王锐, 崔砚, 岳春国, 苏义兵

导航与控制. 2015, 14(1): 77-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.014

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作为精密加工技术之一,珩磨工艺往往用于内孔的光整加工。本文在分析球面研磨与珩磨加工特点的基础上,对球面精密珩磨加工技术进行深入研究,主要包括球面珩磨加工原理,珩磨头磨料选取和结构设计,球面珩磨速度参数对表面轨迹的影响,以及珩磨头压力对加工效果的影响研究。根据以上研究结果,对一批产品进行工艺试验,结果表明,采用球面珩磨技术加工出的零件能够满足产品的各项精度指标,同时加工效率较球面研磨提高3倍。

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特种材料结构件精密车削研究

赵春阳, 杨光, 王锐, 薛凤举, 闰春和

导航与控制. 2015, 14(1): 83-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.015

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分别以残余应力、表面粗糙度、损伤层深度和抗拉性能为考核指标,采用正交实验法对特种材料结构件的精密车削工艺参数进行了综合优化,破解了以往生产过程中仅依靠经验选取加工参数的难题,为获得惯性级特种材料低应力精密加工技术、提高产品长期稳定性提供了一定的理论基础。

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高温合金小孔钻削攻丝加工的方法

陈文志, 都愿国

导航与控制. 2015, 14(1): 91-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.016

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高温合金材料的小孔加工,特别是孔径尺寸上下偏差差值小的孔及小螺纹的加工,保证一次加工合格率较为困难,本文结合实际加工的某零件,从高温合金的切削特点、加工技法等方面进行探讨,详细叙述小孔钻削、攻丝加工的经验和方法,通过方法改进,高效高质完成产品的高精度尺寸要求。

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精密研磨加工薄壁半盲孔及高精度平板的方法

都愿国

导航与控制. 2015, 14(1): 96-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.017

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本文着重从研磨加工的手法、研磨膏的配比、不同材料的研磨磨料选用等方面进行探讨,并详细叙述各种加工方式对产品质量的影响,通过典型零件加工技术的具体阐述,将研磨加工的方法及技巧做详细的描述,利于技术交流及推广。

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2μm波段单频拉曼光纤放大器中受激布里渊散射研究

尹智, 延凤平, 刘硕, 张美

导航与控制. 2015, 14(1): 100-105. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.018

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2μm波段高功率单频拉曼光纤放大器（SF-RFA)的性能通常会受到受激布里渊散射（SBS)效应的影响。本文考虑SBS效应下拉曼光纤放大器的速率方程,建立了 SBS限制下的SF-RFA理论模型,计算了 SF-RFA的能量分布和功率输出。讨论了泵浦功率、光纤长度等因素对光纤放大器中SBS效应和输出功率的影响,总结了如何在提高放大器输出功率的同时有效抑制SBS效应的方法。本文数值模拟结果为实验研究高功率 SF-RFA中抑制SBS效应提供一定的指导。

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组合式隐身罩的设计

钟晓婧, 延凤平, 谭思宇

导航与控制. 2015, 14(1): 106-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2015.01.019

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本文提出一种组合式隐身罩,用简单形状的组合实现复杂形状,降低材料参数计算的难度并提高其现实可行性。文中对组合式隐身罩的材料参数进行了理论分析并仿真,仿真结果证明了组合式隐身罩性能理想,并验证了组合窗口存在的合理性和可行性。这些结果为降低隐身罩材料参数计算的难度,增加了其设计灵活性和现实可行性提供了更充分的理论基础。

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2015年, 第14卷, 第1期　刊出日期：2015-02-05

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