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(píng)價(jià)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(duì)刀具壽命影響因素進(jìn)行分析并對(duì)刀具壽命方程進(jìn)行擴(kuò)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(jìn)行切削試驗(yàn)并對(duì)刀具失效形式進(jìn)行分析;采用Gamma過(guò)程對(duì)刀具磨損進(jìn)行分析，并基于Gamma過(guò)程建立刀具壽命可靠性預(yù)測(cè)模型，在小子樣、無(wú)失效數(shù)據(jù)情況下對(duì)刀具壽命可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)可靠性預(yù)測(cè)模型的靈敏度進(jìn)行分析;基于刀

2、具壽命擴(kuò)展方程建立刀具壽命可靠性評(píng)價(jià)模型，在大樣本、有完全失效數(shù)據(jù)情況下對(duì)刀具壽命可靠性進(jìn)行評(píng)估。
　　 對(duì)刀具壽命影響因素進(jìn)行分類并提出刀具壽命影響因素的分析方法。通過(guò)對(duì)泰勒刀具壽命基本方程進(jìn)行擴(kuò)展，建立廣義刀具壽命擴(kuò)展方程。為了便于試驗(yàn)研究，在狹義范圍內(nèi)對(duì)刀具壽命擴(kuò)展方程進(jìn)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(píng)價(jià)提供理論基礎(chǔ)。
　　 對(duì)淬硬45鋼和銑削淬硬40Cr鋼的刀

3、具幾何參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和非參數(shù)檢驗(yàn)，確定刀具幾何參數(shù)的分布情況。為了便于試驗(yàn)的進(jìn)行和對(duì)切削時(shí)間進(jìn)行控制，提高可靠性試驗(yàn)的效率，對(duì)可靠性試驗(yàn)的工件結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。進(jìn)行銑削試驗(yàn)，對(duì)刀具的磨損形態(tài)進(jìn)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(duì)兩種磨損形態(tài)的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。
　　 采用Gamma過(guò)程對(duì)刀具磨損進(jìn)行建模，并利用矩估計(jì)法對(duì)Gamma過(guò)程的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。在小子樣、無(wú)完全失效數(shù)據(jù)的情況下，基

4、于Gamma過(guò)程建立兩種情況下的刀具壽命可靠性預(yù)測(cè)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(guò)程，對(duì)銑削刀具壽命可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)刀具壽命可靠性靈敏度進(jìn)行分析，得到兩種情況下刀具壽命可靠性對(duì)模型中各參數(shù)的靈敏度。研究刀具制造誤差和機(jī)床最大允許誤差對(duì)刀具壽命可靠性的影響趨勢(shì)。
　　 通過(guò)多元線性回歸對(duì)刀具幾何參數(shù)和刀具磨損之間的關(guān)系進(jìn)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(duì)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(duì)刀具壽命進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算的刀具壽命分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析:根據(jù)刀具均勻磨損帶寬度計(jì)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(jì)算的刀具最大磨損壽命服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。基于刀具壽命擴(kuò)展方程對(duì)兩種磨損形態(tài)的刀具壽命建立可靠性評(píng)價(jià)模型，并對(duì)可靠性影響因素進(jìn)行分析。
　　 本文可以為刀具壽命可靠性的預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)其提供一定的借