数控转塔刀架零部件加工一致性研究

摘要

随着科学技术的不断发展，国内制造行业也迎来了技术革新、产业升级等新的挑战。数控机床作为装备制造业的工作母机也逐步向中高端化发展。近几年，国产中高档数控机床在技术上也取得了一定的突破。而数控机床的关键功能部件作为数控机床的单元技术载体，其质量、可靠性、性能一致性水平直接影响到机床整机的质量水平。然而目前学术界对数控机床整机的可靠性和性能研究较多，但对功能部件的研究却相对较少，造成功能部件长期依赖进口的现状没有得到根本改变，数控刀架作为数控车床的关键功能部件之一，其可靠性、性能一致性等质量特性直接影响机床整机的加工效率、加工精度和可靠性。而刀架的可靠性和性能在很大程度上与刀架零部件加工精度一致性、表面质量一致性及装配的性能一致性有非常密切的关系。相对于可靠性，学术界对产品制造过程中性能一致性的研究几乎没有，而刀架的加工一致性又是性能一致性的基础。因此本文结合国家科技重大专项项目，以某国产功能部件企业生产的 AK31系列数控转塔刀架为对象，对其零部件的加工一致性评估与控制技术进行研究，研究工作具有重要的学术意义和实用价值，并可为数控转塔刀架的性能一致性的提升打好坚实的基础。
　　本研究主要内容包括：①依据加工一致性的定义对数控刀架零部件的加工一致性进行了定义，并初步确定了数控刀架零部件加工一致性的研究内容；从加工精度和表面完整性的角度分析了刀架零部件加工一致性对刀架产品可靠性和刀架部件性能的影响；对影响刀架零部件加工一致性的5M1E影因素响进行了分析，并介绍了相应的控制方法。②对数控刀架零部件的加工一致性评价技术进行了研究。根据刀架零件的完工精度，以解的一致性评估理论为基础，对某 AK31型号的双联齿盘的加工精度进行了一致性评估；以层次分析法为理论基础，将零件的表面粗糙度、残余应力、加工硬化、表面形貌、表面缺陷、金相组织、棱边质量和其他特征作为评估指标定义零件的表面完整性，再结合相应的专家知识对刀架零件的表面完整性进行了评估。③针对AK31刀架的生产过程，建立了工序稳定性控制系统，包括数据信息的采集，对加工工序能力进行了基于主成分权重的评估，然后计算了过程稳定性指数，并对两者进行了比较。

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1 绪论

1.1课题来源、背景及研究意义

1.2数控转塔刀架简介

1.3数控转塔刀架零部件加工一致性国内外研究现状

1.4论文主要研究内容

1.5文章整体结构

2 刀架零部件加工一致性的影响因素分析

2.1引言

2.2 质量影响因素概述

2.3本章小结

3 数控转塔刀架零部件加工一致性评估技术

3.1引言

3.2数控转塔刀架零部件精度一致性评估

3.3基于层次分析法的表面完整性评估

3.3本章小结

4 数控转塔刀架零部件加工一致性控制技术

4.1引言

4.2 生产过程加工一致性控制技术

4.3工序稳定性控制系统

5 结论与展望

5.1全文总结

5.2后续课题研究展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目