《高檔數控工具機主軸/刀具接口設計理論與檢測技術研究》是依託江蘇大學，由王樹林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高檔數控工具機主軸/刀具接口設計理論與檢測技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王樹林
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速加工已廣泛套用於航空航天、汽車、模具等重要行業，而我國尚未自主設計和製造出高速加工工具機用工具系統。本研究運用幾何拓撲學的基本理論對國外先進的高速加工工具系統的結構及其功能分析與綜合，確定出高速加工工具機主軸-刀具接口的最佳結構形式。以離心力為重要分析計算依據，對高速加工工具系統進行力學建模和有限元數值分析，揭示影響其連線剛度、定位精度等性能的主要因素及其變化規律，確定失效準則和極限工作轉速。通過對關鍵尺寸公差進行精度設計和預平衡設計，解決高速加工工具系統製造和使用中的技術難題。利用實驗模態分析技術和高速切削實驗，研究高速加工工具系統的動態特性，檢驗理論分析結果的正確性。通過測量基準誤差傳遞和測量方法的研究，開發出我國高速加工工具系統精密檢測平台。本項目的完成將拓展高速加工工具系統的套用範圍，提升我國高速加工工具系統開發能力，為我國開發、生產和使用高性價比的工具系統提供技術支持。
結題摘要
本研究運用幾何拓撲學的基本理論對國外先進的高速加工工具系統的結構及其功能分析與綜合，確定出高速加工工具機主軸-刀具接口的最佳結構形式。以離心力為重要分析計算依據，對高速加工工具系統進行力學建模和有限元數值分析，揭示影響其連線剛度、定位精度等性能的主要因素及其變化規律，確定失效準則和極限工作轉速。通過對關鍵尺寸公差進行精度設計和預平衡設計，解決高速加工工具系統製造和使用中的技術難題。利用實驗模態分析技術和高速切削實驗，研究高速加工工具系統的動態特性，檢驗理論分析結果的正確性。通過測量基準誤差傳遞和測量方法的研究，開發出我國高速加工工具系統精密檢測平台。 研究成果在生產中得到套用與驗證。企業採用預平衡設計方法，HSK刀柄精加工後，其動平衡精度即可達到G6.3，大幅度的減少了動平衡的工作量。所研製高精度智慧型化HSK刀柄精度檢測儀，能夠快速完成HSK刀柄4個關鍵尺寸的精密測量與數據分析，為控制HSK刀柄的製造質量提高了技術保障。項目執行期間，完成了研究論文20餘篇，其中SCI/EI收錄了5篇；申報了發明專利7個，授權5個；培養了碩士研究生8人，博士研究2人；所研製高精度智慧型化HSK刀柄精度檢測儀已經轉化為產品，申報了國家高新技術產品。獲省部級科學進步2等獎一項。 研究成果豐富了數控工具機工具系統的設計理論，有助於指導企業正確使用高速加工工具系統，保證高速加工安全性，提高我國高檔數控工具機用工具系統的開發能力，為我國高性能工具系統質量控制與檢測提供了技術保障。進而提升我國工具機工具行業的國際競爭力，促進我國工具機工具行業走“引進—消化—開發—創新”的可持續發展之路。
