基于键合图的环切机构动力学建模及其非线性振动研究

管道切口端面的质量是保障管路系统安全运行的重要因素之一,但在管道切削过程中存在非线性因素,可能会导致切管机发生混沌、拟周期等有害振动,从而影响切削精度和加工质量。因此,揭示切管机动力学失稳的机制以避免有害振动是改善运转性能、提高切削精度的关键。以一种刀旋式切管机的环切机构为对象,基于键合图理论建立了机构的动力学模型,通过计算灵敏度确定了关键动力学参数,并综合应用分岔图、Lyapunov指数图、相图、时间响应图等,揭示了关键参数的分岔机制。结果表明,随着激励幅值、激励频率和基座弹性系数等参数的变化,系统会存在倍周期分岔、Hopf分岔、混沌和吸引子共存等复杂动力学行为,从而产生严重降低切削质量的振动和运动突变。研究结果可为该机构后续动态性能优化和有害振动抑制提供参考。

航天异形紧固件加工多工位专用机床设计

为提高异形航天紧固件的加工精度和加工效率,将原紧固件生产工艺进行集中优化,研发多工位组合加工专用机床。通过对零件尺寸、表面粗糙度及形位公差的分析,完成满足加工要求的床身单元与送料分度等设计。该机床通过一次装夹,实现同时加工4个紧固件,完成扩孔、铰孔、倒下锥角和攻螺纹4个基本工序。采用专用复合刀具加工,满足紧固件的尺寸及精度要求。该机床已经完成批量样件试制,经检测达到紧固件的图纸精度要求,加工时间满足生产节拍要求。为航天领域同类型异形紧固件实现全自动化加工提供了有效的解决方案。

某型飞机35CrMnSiA紧固螺钉断裂失效分析

某型飞机在修理过程中发现一颗M6×30的35CrMnSiA紧固螺钉发生了断裂现象,影响了飞机使用安全。对断裂紧固螺钉进行了化学成分、宏微观断口、显微组织以及力学性能等验证与分析,确定螺钉断裂形式为疲劳断裂,且不存在材料冶金缺陷、热处理缺陷及加工缺陷,初步推断螺纹的车加工方式可能是裂纹产生的主要原因。随后对滚丝加工成型的同材质螺钉进行疲劳性能验证,选择与断裂紧固螺钉同批次材料和除螺纹滚丝成型外相同加工工艺,重新生产的紧固螺钉进行拉-拉疲劳试验比对分析。每种加工方式选取3个平行试样,试验方法为GJB715.30A—2002《紧固件试验方法 拉伸疲劳》,试验结果表明:滚丝成型螺钉疲劳寿命达到50万次未见破坏,而车加工螺纹疲劳寿命5.02万次时螺纹就发生了断裂,断口与服役断裂紧固螺钉断口相似。滚丝成型螺钉疲劳性能远优于螺纹车加工成型螺钉,最终确定螺纹车加工方式是导致螺钉断裂的主要原因。为消除后续隐患,建议完善螺钉成型工艺方法,停用该批次螺钉。研究结果为螺钉的优选、工艺方法的改善提供了依据,对提升飞机使用安全具有重要意义。