高速靜壓膨脹夾頭夾持特性分析.pdf

1、高速加工工具系統(tǒng)是高檔數(shù)控機床的關(guān)鍵部件之一，其中，刀具的夾持特性，直接影響零件的加工質(zhì)量和加工安全，不同夾持方式需要在不同切削工況下應(yīng)用。目前，基于靜壓膨脹夾緊原理開發(fā)的靜壓膨脹式夾頭可以用來夾持各類刀具進(jìn)行切削加工，實現(xiàn)超高精度夾緊刀具，其性能優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)，能在半精加工和精加工中有效地提高被加工工件的表面質(zhì)量。靜壓膨脹夾頭的夾持回轉(zhuǎn)精度和重復(fù)夾緊精度高、夾持力大;具有一定的阻尼減振效果，切削噪聲相對較小;在裝卸刀具時簡

2、單方便。本文對靜壓膨脹夾頭的夾持特性進(jìn)行深入研究，揭示了其基本規(guī)律，對靜壓膨脹夾頭的設(shè)計與應(yīng)用中存在的關(guān)鍵問題具有重要理論價值與實際意義。
　　在相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，運用彈性力學(xué)、動力學(xué)、有限元分析法、數(shù)值分析和可靠性分析，對靜壓膨脹夾頭進(jìn)行建模、靜動態(tài)特性分析、可靠性分析與仿真研究:
　　首先，在彈性力學(xué)基礎(chǔ)上，建立夾頭的受力模型，運用有限元分析軟件對靜壓膨脹夾頭進(jìn)行靜態(tài)特性分析，初步探求其夾持狀態(tài);
　　其次，考

3、慮到靜壓膨脹夾頭夾持部位關(guān)節(jié)的彈性性質(zhì)，關(guān)節(jié)的約束并非完全剛性，采用線性彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧對夾持部位進(jìn)行表征，建立夾頭/刀具系統(tǒng)的彈性約束模型，進(jìn)行數(shù)值計算，得到了固有頻率，并與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對比，對比結(jié)果具有很好的一致性;
　　再次，在動力學(xué)基礎(chǔ)上，運用有限元軟件對靜壓膨脹夾頭進(jìn)行了模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析和瞬態(tài)動力學(xué)分析，獲取夾頭的動態(tài)特性;
　　最后，考慮到靜壓膨脹夾頭在使用中安全可靠性問題，基于結(jié)構(gòu)可靠性理論，確定關(guān)鍵設(shè)