本文關(guān)鍵詞：高速夾頭的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)用技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高速加工技術(shù)是綜合多學(xué)科的高新加工技術(shù),涉及信息技術(shù)、材料力學(xué)以及機(jī)械工程學(xué)等。由于獨(dú)特優(yōu)勢,高速加工技術(shù)在汽車工業(yè)、電子制造以及模具制造等行業(yè)應(yīng)用廣泛。高速加工實(shí)現(xiàn)前提是具有優(yōu)異性能的高速加工工具系統(tǒng)。同時(shí),作為聯(lián)接部分,高速夾頭聯(lián)接刀柄與刀具,是高速加工工具系統(tǒng)中重要環(huán)節(jié)。高速夾頭自身的工作和使用性能以及其對刀具的夾持能力優(yōu)劣,對高速切削加工的成敗有著至關(guān)重要的影響本研究針對高速夾頭結(jié)構(gòu)不合理所導(dǎo)致應(yīng)力集中的問題以及分析評價(jià)夾頭和刀具的聯(lián)接性能,通過力學(xué)分析、有限元模擬以及相關(guān)實(shí)驗(yàn),分析了高速夾頭自身的性能和對刀具的夾持性能。本研究主要工作以及結(jié)論如下:(1)建立高速液壓夾頭與刀具的接觸模型,通過研究發(fā)現(xiàn)了高速夾頭存在接觸應(yīng)力分布不均以及夾頭內(nèi)部應(yīng)力集中問題。利用優(yōu)化方法,對液壓夾頭油腔采用圓弧過渡形線以及改變結(jié)構(gòu)尺寸值,進(jìn)而得到了夾頭的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。(2)建立高速液壓夾頭與刀具配合的參數(shù)化模型,利用有限元Ansys中優(yōu)化模塊,選擇優(yōu)化方法對夾頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,得到夾頭優(yōu)化序列。選取最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù),對其進(jìn)行優(yōu)化效果評價(jià),對比優(yōu)化前后夾頭性能以及夾頭使用壽命,結(jié)果表明優(yōu)化后的夾頭性能和疲勞壽命得到保障和顯著提高。(3)構(gòu)建高速彈簧夾頭/刀具力學(xué)以及有限元模型,通過分析確定彈簧夾頭主要失效模式,獲得了彈簧夾頭的可靠度和可靠性靈敏度,分析高速彈簧夾頭/刀具配合模型的各方面參數(shù)對夾頭聯(lián)接可靠度的影響大小,并且提出了相關(guān)建議和措施,為彈簧夾頭的設(shè)計(jì)、制造以及使用提供依據(jù)。(4)在高速熱裝以及液壓夾頭研究的基礎(chǔ)上,對高速彈簧夾頭接觸力學(xué)特性進(jìn)行探討。通過實(shí)驗(yàn)分析使用不同夾頭的工具系統(tǒng)動態(tài)性能優(yōu)劣,與此同時(shí),還比較各種類型夾頭其他使用性能,綜合評價(jià)各夾頭,為高速夾頭的選用提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：高速加工 工具系統(tǒng) 高速夾頭 夾頭/刀具聯(lián)接模型 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 可靠性
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG75
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 高速加工技術(shù)的發(fā)展12-14
• 1.3 高速加工工具系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程14-17
• 1.3.1 刀柄與機(jī)床主軸的聯(lián)接方式14-16
• 1.3.2 高速刀柄與刀具聯(lián)接方式及其研究進(jìn)展16-17
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 高速夾頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型19-39
• 2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概念19-24
• 2.1.1 優(yōu)化構(gòu)成要素19-20
• 2.1.2 優(yōu)化方法20-24
• 2.2 高速液壓夾頭與刀具接觸狀態(tài)24-28
• 2.2.1 液壓夾頭有限元模型建立與求解24-28
• 2.2.2 液壓夾頭/刀具接觸存在的問題28
• 2.3 液壓夾頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)28-30
• 2.4 液壓夾頭的力學(xué)模型30-36
• 2.5 液壓夾頭優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型36-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第三章 基于有限元的高速夾頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)39-54
• 3.1 ANSYS優(yōu)化模塊簡介39-41
• 3.2 高速液壓夾頭和刀具接觸分析參數(shù)化41
• 3.3 液壓夾頭優(yōu)化方法選擇41-42
• 3.4 液壓夾頭優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果42-45
• 3.5 高速液壓夾頭優(yōu)化設(shè)計(jì)評價(jià)45-53
• 3.5.1 優(yōu)化前后夾頭性能對比46-48
• 3.5.2 優(yōu)化前后夾頭疲勞分析48-53
• 3.6 本章總結(jié)53-54
• 第四章 高速彈簧夾頭可靠性分析54-73
• 4.1 可靠性基本概念54-57
• 4.1.1 可靠性定義54-55
• 4.1.2 可靠性的衡量55-57
• 4.2 高速彈簧夾頭模型分析57-63
• 4.2.1 彈簧夾頭結(jié)構(gòu)及工作原理57-58
• 4.2.2 彈簧夾頭/刀具力學(xué)模型分析58-60
• 4.2.3 彈簧夾頭/刀具有限元模型分析60-63
• 4.3 彈簧夾頭失效模式分析63-65
• 4.4 彈簧夾頭不確定因素分析65-66
• 4.5 彈簧夾頭可靠度評價(jià)66-72
• 4.5.1 彈簧夾頭可靠性模型的建立66-67
• 4.5.2 彈簧夾頭可靠度計(jì)算67-69
• 4.5.3 彈簧夾頭可靠性靈敏度69-72
• 4.6 本章小結(jié)72-73
• 第五章 高速夾頭的接觸特性及可靠性73-90
• 5.1 高速夾頭接觸力學(xué)特性73-84
• 5.1.1 高速液壓夾頭和刀具接觸應(yīng)力73
• 5.1.2 高速熱裝夾頭和刀具接觸應(yīng)力73-76
• 5.1.3 高速彈簧夾頭和刀具接觸應(yīng)力76-84
• 5.2 不同夾頭工具系統(tǒng)的銑削穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)84-88
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>84
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)條件84-86
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)86
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析86-88
• 5.3 高速夾頭其它性能綜合比較88-89
• 5.4 本章小結(jié)89-90
• 第六章 研究結(jié)論與展望90-92
• 6.1 研究的主要結(jié)論90-91
• 6.2 尚待深入的問題及展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-95
• 致謝95-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的主要成果96

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  本文關(guān)鍵詞：高速夾頭的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)用技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：362762