文 献 综 述

随着现代制造业的发展,数控机床的使用已经越来越普遍。数控装备制造业有着广阔的前景,但也面临着巨大的挑战。我国正在大力发展数控装备制造业,投入大量人力物力进行数控机床可靠性研究。在机械加工中,车削占有很大的比例,所以数控刀架的优化设计方面的研究尤为重要。数控机床关键功能部件作为数控机床的单元技术载体，其设计水平直接影响到机床整机的可靠性水平，数控刀架作为数控机床最关键的功能部件，其任一微小的故障都会导致机床整机工作的中断甚至停机，从而降低机床的加工效率与加工精度，因此有必要对数控刀架产品的性能进行深入的研究和优化设计。

利用Pro/e软件进行数控刀架建模，对优化部分的卧式数控刀架结构进行三维建模，不但简便易行，而且效果突出，既可以将刀架细节表现无遗，又可以将其配合关系表达清楚，从而使人们在计算机屏幕上就可以详尽了解造型特点和刀架结构而通过三维模型又能对部件在现实环境中的装配进行建立，评估和优化，以便最佳满足工程需求。在数控刀架的优化设计选型中,采用三维设计方法,利用Pro/E对其进行了三维实体建模及装配设计,以验证设计方案的可行性。该方法提高了产品的设计质量和设计效率,为产品的结构优化设计提供了有效的途径。

文献[1] 针对伺服刀架和动力刀架这两类的结构特点研究刀架零部件数据信息存储结构、基于Web的三维浏览和整机动力学仿真等技术,搭建数控刀架数字化优化设计快速开发平台的软件架构,建立基于B/S模式,具有三层架构的数控刀架通用快速开发平台。研究了数控刀架的结构及工作原理,对平台做了详细的需求分析,研究平台的软件架构,实现平台架构的界面规划；研究刀架零部件数据信息存储技术和开发平台的安全性。通过基于Web的数控刀架三维浏览技术,实现平台的可视化查询。集成参数化设计模块,实现刀架的快速设计。

文献[2] 针对数控刀架可靠性信息中存在多故障模式、故障部位及故障原因这一特点,结合已有数控刀架的维修信息、刀架特性及专家经验,归纳总结出其典型的故障模式、故障原因及故障部位并对其进行故障树分析。初步建立了数控刀架的故障树,并对其进行了定性和定量分析,为可靠性分析及信息管理系统的开发做出了前期准备。可靠性指标分析依赖于可靠性模型的建立,开发设计的信息管理系统采用Weibull分布模型和指数分布模型。实验结果表明,概念设计后的人机界面具有更高的可用性水平。

文献[3] 对前期采集的数控刀架可靠性故障数据进行处理,形成一个数控刀架可靠性数据库；根据可靠性数据库中的故障数据,对数控刀架按照功能模块划分为若干个故障部位,以便精确地找出数控刀架的可靠性薄弱环节；制定了数控刀架故障模式表与故障原因表,尽可能全面地囊括了数控刀架可能出现的故障模式及相关原因；对数控刀架的故障进行FMECA分析,找出数控刀架的故障多发部位以及对整个刀架危害性较高的故障部位。

文献[4] 基于Visual Basic6.0和Access2013开发一种数控刀架智能选型软件,以促进数控刀架生产厂家与主机用户之间的技术沟通,体现数控刀架的产品性能和使用方法。依据数控刀架关键技术参数和实际工况下的性能要求建立刀架的用户选型数据库,根据结构类型和安装方式提出数控刀架的数字化描述方式。软件设置为向导式选型流程,在分层体系结构的基础上运用模糊综合评判算法对刀架进行选型分析,对筛选出的数控刀架产品根据实际需求进行参数校核。最后通过数控刀架选型实例来验证软件系统的可行性。

文献[5] 结合国家科技重大专项项目，以烟台环球附件集团的AK31数控刀架为对象，对其进行深入的可靠性分析与控制技术的研究，并以期为数控刀架产品可靠性的提升提供良好的参考。依据数控刀架产品结构及工作原理对数控刀架产品进行系统定义，得到产品功能层次与结构层次的对应关系及任务可靠性模型；对数控刀架进行FMEA分析，得到各功能部位的故障模式及其原因，并提出了针对性的改进措施与使用补偿措施。对数控刀架进行故障树分析，对其进行故障溯源，找出导致各故障模式顶事件的深层原因。最后，针对AK31数控刀架进行面向制造过程的可靠性控制技术研究。

文献[6]对电主轴数控刀架进行了设计。研究了国内外数控刀架的各种结构,分析电主轴的特点及其驱动刀架的可行性,对电主轴数控刀架进行特性分析。根据电主轴自身的结构及特点,设计一种数控卧式刀架。对电主轴数控刀架的松开与锁紧机构进行设计。对电主轴数控刀架的转位控制技术进行研究。最后，对电主轴数控刀架进行三维建模及仿真。

文献[7]主要介绍了对CA6 14 0车床进行经济型数控改造 ,主要包括纵向、横向进给系统及刀架的改造 ,CA6 14 0车床主轴转速部分保留原车床的手动变速功能。改造简单易行 ,可降低劳动强度 ,提高生产效率。