銑削淬硬45鋼和40Cr鋼的刀具壽命可靠性研究.pdf

1、刀具壽命可靠性是重要的刀具性能評價指標(biāo)。本文在刀具壽命可靠性研究的基礎(chǔ)上，研究淬硬45鋼和銑削淬硬40Cr鋼的刀具壽命可靠性。對刀具壽命影響因素進行分析并對刀具壽命方程進行擴展，建立了刀具壽命與刀具幾何參數(shù)之間的關(guān)系模型;進行切削試驗并對刀具失效形式進行分析;采用Gamma過程對刀具磨損進行分析，并基于Gamma過程建立刀具壽命可靠性預(yù)測模型，在小子樣、無失效數(shù)據(jù)情況下對刀具壽命可靠性進行預(yù)測，并對可靠性預(yù)測模型的靈敏度進行分析;基于刀

2、具壽命擴展方程建立刀具壽命可靠性評價模型，在大樣本、有完全失效數(shù)據(jù)情況下對刀具壽命可靠性進行評估。
　　 對刀具壽命影響因素進行分類并提出刀具壽命影響因素的分析方法。通過對泰勒刀具壽命基本方程進行擴展，建立廣義刀具壽命擴展方程。為了便于試驗研究，在狹義范圍內(nèi)對刀具壽命擴展方程進行應(yīng)用，建立刀具幾何參數(shù)與刀具磨損之間的關(guān)系模型，為刀具壽命影響因素的分析及可靠性的評價提供理論基礎(chǔ)。
　　 對淬硬45鋼和銑削淬硬40Cr鋼的刀

3、具幾何參數(shù)進行統(tǒng)計分析和非參數(shù)檢驗，確定刀具幾何參數(shù)的分布情況。為了便于試驗的進行和對切削時間進行控制，提高可靠性試驗的效率，對可靠性試驗的工件結(jié)構(gòu)進行改進設(shè)計。進行銑削試驗，對刀具的磨損形態(tài)進行分析。研究發(fā)現(xiàn)兩種工件材料的銑削刀具均出現(xiàn)均勻磨損和非均勻磨損兩種形態(tài)，并對兩種磨損形態(tài)的產(chǎn)生原因進行分析。
　　 采用Gamma過程對刀具磨損進行建模，并利用矩估計法對Gamma過程的參數(shù)進行估計。在小子樣、無完全失效數(shù)據(jù)的情況下，基

4、于Gamma過程建立兩種情況下的刀具壽命可靠性預(yù)測模型:第一種情況考慮刀具制造誤差，第二種情況不考慮刀具制造誤差。基于刀具均勻磨損Gamma過程，對銑削刀具壽命可靠性進行預(yù)測。對刀具壽命可靠性靈敏度進行分析，得到兩種情況下刀具壽命可靠性對模型中各參數(shù)的靈敏度。研究刀具制造誤差和機床最大允許誤差對刀具壽命可靠性的影響趨勢。
　　 通過多元線性回歸對刀具幾何參數(shù)和刀具磨損之間的關(guān)系進行求解，確定刀具刃口圓弧半徑、斷屑槽棱帶寬度及刃口

5、高度對刀具磨損（壽命）的影響。研究不同切削階段刀具磨損量的離散性。分別根據(jù)兩種磨損形態(tài)對刀具壽命進行計算，并對計算的刀具壽命分布情況進行統(tǒng)計分析:根據(jù)刀具均勻磨損帶寬度計算的刀具均勻磨損壽命服從正態(tài)分布，根據(jù)刀具非均勻磨損帶寬度（最大磨損量）計算的刀具最大磨損壽命服從對數(shù)正態(tài)分布?；诘毒邏勖鼣U展方程對兩種磨損形態(tài)的刀具壽命建立可靠性評價模型，并對可靠性影響因素進行分析。
　　 本文可以為刀具壽命可靠性的預(yù)測及評價其提供一定的借