导电滑环刷丝折弯系统的创新设计
最受欢迎奖资助企业: 上海航天设备制造总厂有限公司
企业导师: 鞠鹏飞

指导教师: 张执南

项目成员: 赵怀谦,杨秋远,张奕炜

项目概述
发展高可靠、长寿命、高精度与高稳定度航天器是世界各国航天事业发展的必然趋势。作为航天器中的核心单机,导电滑环的性能直接决定了系统的稳定性与可靠性,其中刷丝折弯过程中的角度控制对滑环的稳定性和使用寿命至关重要。当前导电滑环的制造中,存在刷丝折弯后回弹导致的工艺一致性差、人工折弯效率低的问题。为解决上述问题,本项目通过开展裁丝与折弯机构设计、折弯有限元仿真、压力与角度检测系统设计,创新设计了一款导电滑环刷丝折弯系统,提高了导电滑环的制造精度和生产效率。
项目目标
本项目旨在研发一款导电滑环刷丝折弯系统,提高导电滑环的制造精度和生产效率,具体要求包括:
(1)刷丝角度成型精度不低于±1°;
(2)裁丝精度不低于±1mm;
(3)角度检测精度不低于±0.3°;
(4)压力检测精度不低于±1g;
(5)可定制制造不同规格的刷丝;
(6)可高效完成工件上刷丝的折弯操作;
(7)具备显示折弯效果的功能。
项目成果
针对任务需求和刷丝折弯高精度与自动化的项目难点,本项目提出基于曲柄滑块机构的龙门架式径向进给方案用于折弯模块,采用龙门架式十字滑台方案用于裁丝模块。在此基础上,开展了刷丝折弯回弹的有限元仿真与理论分析,验证了原位热保形折弯策略的有效性,通过正交试验优化获得了稳定可行的工艺参数组合。同时,设计了模拟环刷真实接触情况的压力检测系统和结合俯视与侧向相机的机器视觉角度检测系统,实现对成型质量的监测反馈。最终通过仿真优化与实物搭建测试,设备实现了折弯角度精度高、成型一致性好、运行稳定可靠的目标要求。项目成果为导电滑环刷丝折弯工艺的自动化、高精度制造提供了技术支撑,具有良好的工程应用和推广前景。