针对液压膨胀夹头的可靠性分析

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1、第11期组合机床与自动化加工技术NO．112014年l1月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2014文章编号：1001—2265(2014)11—0065—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．11．018液压膨胀夹头的可靠性分析术李朱锋，王树林，李金涛，周宏达(江苏大学机械工程学院，江苏镇江212013)摘要：高速加工中夹头／刀具的联结性能对加工精度和机床可靠性具有重要影响。液压膨胀式夹头是一种采用静压膨胀原理夹持刀具的超高精密夹头，它具有优良技术性能。采用机械零件可靠性设

2、计的方法，建立了液压膨胀夹头／刀具联结的可靠性模型，并确定广义应力和广义强度的分布，比较了蒙特卡洛法和积分法求解的液压膨胀夹头的可靠度。分析得出转速、间隙量、油压、凸起长度、凸起高度对液压膨胀夹头可靠性的影响，研究结果为夹头的设计、制造与使用提供有效的依据和参考。关键词：液压膨胀夹头；蒙特卡洛法；积分法；可靠性模型；可靠度中图分类号：TH133；TG65文献标识码：ATheReliabilityAnalysisofHydraulicExpansionToolholderLIZhu—feng。WANGShu．1in，LIJin—tao，ZH0UHong-da(SchoolofMe

3、chanicalEngineering，JiangsuUniversity，Zhe~iangJiangsu212013，China)Abstract：Theconnectionperformancesoftoolholder／toolinterfacehasimportantinfluenceonmachiningaccuracyandreliabilityofmachinetoo1．HydraulicExpansionToolholderisultra—precisiontoolclampingtoolholderwhichadoptsstaticexpansionandha

4、sexcellenttechnicalperformance．Basedonthetheoryofme—chanicalreliabilitydesign．thereliabilitymodelofHydraulicExpansionToolholder／tooliSestablished，andthedistributionofgeneralizedstressandgeneralizeds~engthisdetermined．ComparedtoMonteCarlometh—odandIntegrationmethod．reliabilityofHydraulicExpan

5、sionToolholderisworkedout．Theeffectofdifer—entrotationalspeed，gap，oi1pressure，lengthofthebulge，heightofthebulgeonthereliabilityofHydraulicExpansionToolholderisdiscussedindetai1．Theresultscanprovideeffectivebasisandreferencefordesignmanufacturingandusingofthetoolholder．Keywords：hydraulicexpan

6、siontoolholder；montecarlomethod；integrationmethod；reliabilitymodel；de·greeofreliability变量的离散性，所以不能准确反映真实的失效概率。0引言静压膨胀式刀具夹头是一种采用静压膨胀原理夹可靠性是衡量产品质量的一项重要指标。机械可持刀具的超高精密夹头。张伟展uo通过对液压膨靠性分析的一个重要任务是保证所设计的机械零件能胀夹头的数值模拟研究得出夹头与刀具配合面接触应够在规定的工作时间内、在给定的载荷条件下安全地力的分布规律，揭示出影响接触应力分布的因素。徐工作¨。可靠性理论认为，机械零件的加工装配、结

7、构燕云研究液压膨胀夹头的径向刚度。浦洪良等通参数、工作条件、实际过盈量及所受的外载荷或应力等过建立HSK刀柄锥面过盈配合强度可靠性模型计算都是具有离散性的随机变量。由于机械加工、材料本得出主轴／刀柄的锥面配合的可靠度。同剑”等针对身缺陷等因素的影响，机械零件的强度指标也是随机电主轴与其内装转子的可靠度进行了分析。因此为了变量引。传统的机械零件设计方法是安全系数法，只保证在高速转速下夹持刀具所传递扭矩的可靠性，有要安全系数大于某一根据实际使用经验规定的数值就必要对液压膨胀夹头进行可靠性分析。认