【摘 要】
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数控刀架是数控机床的关键零部件,其质量水平影响到数控机床的整机性能,直接反映出一个国家在数控机床制造方面的水平。加大对中高档数控刀架的投入和研究,提高其技术水平,对
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数控刀架是数控机床的关键零部件,其质量水平影响到数控机床的整机性能,直接反映出一个国家在数控机床制造方面的水平。加大对中高档数控刀架的投入和研究,提高其技术水平,对提升我国数控机床的国际地位与竞争力具有重要意义。试验是研究刀架性能的重要手段。因此,为了研究国产数控刀架的性能、发现不足并提出优化建议,将国产数控刀架与进口数控刀架开展性能对比试验研究,主要内容如下:(1) 对国产数控刀架的结构和工作原理进行说明,将国产和进口刀架的技术参数进行对比分析,结果表明国产数控刀架的几项性能参数水平与进口刀架相比还有待进一步提高。建议从刀架的机械传动结构、精定位机构、材料精度和轻量化几个方面进行优化和改进。(2) 搭建数控刀架的基本性能检测试验台,对刀架的转位噪声、转位振动、重复定位精度和静刚度进行检测和对比分析,结果表明国产数控刀架的基本性能弱于进口刀架,尤其和材料加工精度相关性较大的重复定位精度需要进一步提升。建议从刀架的三齿盘、液压油缸和传动机构进行改进。(3) 对国产数控刀架在切削工况下的性能进行试验对比研究,使用时频域和小波包熵分析方法处理试验数据,结果显示国产刀架在试验机床上的切削动态性能要差于进口刀架。可以通过改善国产刀架构件间联接处的刚度,合理设计结构的形式和尺寸,提高刀架的动刚度。(4) 设计正交试验研究切削用量对刀架切削受力和振动影响情况,采用方差分析和贡献率进行试验数据分析,得到切削用量三要素对切削力和切削振动的影响规律。结果还显示在大切削量加工情况下,国产刀架的动态性能相比于进口刀架更弱。因此在使用国产刀架时,需合理选择切削用量。
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