液壓膨脹夾頭夾緊性能的可靠性技術研究.pdf

1、高速加工技術作為本世紀最有使用價值的先進制造技術，正逐步地得到普及與推廣。液壓膨脹夾頭以其優(yōu)異的阻尼性能和獨特的夾緊特征，廣泛的應用于高速數(shù)控加工中心和自動生產線中。夾頭與刀具夾緊性能的可靠性決定了高速切削加工的加工精度和表面質量、使用壽命、經濟成本和加工安全性。如何科學地評價液壓膨脹夾頭的夾緊可靠度和疲勞可靠度，對提高夾頭與刀具聯(lián)結的可靠性水平和突破液壓膨脹夾頭的可靠性關鍵技術是具有重要的理論意義和應用價值。
　　本論文運用理論

2、分析和有限元分析等研究方法，對液壓膨脹夾頭夾緊性能的可靠性技術進行了系統(tǒng)地研究。本論文全文共有六章，第一章緒論，第二章可靠性理論與分析計算方法，第三章液壓膨脹夾頭的可靠性模型，第四章液壓膨脹夾頭的可靠性分析，第五章液壓膨脹夾頭的疲勞可靠性分析，第六章研究結論與展望。本研究的主要內容和成果為:
　　(1)建立液壓膨脹夾頭的可靠性模型，應用可靠性理論中的應力-強度干涉理論，在液壓膨脹夾頭實體模型的基礎上，分析其在設計、制造和使用過程中

3、可能發(fā)生的失效形式和存在的隨機性因素，建立夾頭的可靠性模型并確定其廣義應力與廣義強度的分布。
　　(2)計算出液壓膨脹夾頭的可靠度，采用蒙特卡洛法和積分法計算液壓膨脹夾頭的可靠度，對比兩種方法計算的結果相近，驗證了建立的可靠性數(shù)學模型的正確性，確定了液壓膨脹夾頭最主要的失效形式。
　　(3)對液壓膨脹夾頭可靠性的影響因素進行全面細致分析，揭示出液壓膨脹夾頭可靠性隨轉速、間隙量、油壓、凸起長度、凸起高度的變化規(guī)律，并分析找出液

4、壓膨脹夾頭最優(yōu)的參數(shù)組，保證夾頭安全與可靠的使用要求。
　　(4)計算液壓膨脹夾頭的疲勞壽命和疲勞損傷，針對夾頭在裝卸刀具過程中薄壁容易發(fā)生疲勞破壞的現(xiàn)象，分析薄壁的載荷譜，建立夾頭的疲勞壽命模型，通過計算得出夾頭的疲勞壽命與疲勞損傷，揭示出夾頭發(fā)生疲勞破壞的變化規(guī)律，得出夾頭不發(fā)生疲勞破壞的換刀次數(shù)。
　　(5)分析油壓對液壓膨脹夾頭疲勞可靠性的影響，揭示出夾頭的疲勞壽命隨可靠度和油壓的變化趨勢，確定了液壓膨脹夾頭疲勞可靠

5、度設定的安全范圍，找出既能有效地進行高速切削加工，又能保證夾頭安全可靠使用的油壓值。
　　本研究是國家自然科學基金項目“高檔數(shù)控機床主軸/刀柄接口設計方法與檢測技術的研究”（項目號:51275217）和國家科技重大專項“高性能數(shù)控刀具性能測試與檢測技術平臺的研究”（項目號:2013ZX04009031）的一部分，研究的成果豐富了數(shù)控機床工具系統(tǒng)夾頭夾緊可靠性的評價體系，對于提高液壓膨脹夾頭與刀具聯(lián)結的可靠性水平和突破夾頭的可靠性關