基于峰值超越法的盘式刀库随机振动可靠性分析*

夏仰球，胡 秋

（中国工程物理研究院a.制造工艺研究所；b.机床装备检测评价中心，四川绵阳 621900）

基于峰值超越法的盘式刀库随机振动可靠性分析*

夏仰球a，b，胡 秋a

（中国工程物理研究院a.制造工艺研究所；b.机床装备检测评价中心，四川绵阳 621900）

为了分析盘式刀库换刀动作过程中的随机振动对换刀精度的影响，建立了换刀系统无量纲化的动力学模型，利用该模型研究换刀系统在换刀过程中的随机振动。通过研究峰值超越作为失效准则评价振动可靠度的依据，从而发展了一种利用峰值超越法评估系统的振动可靠性的分析方法。并且利用Matlab仿真计算了某盘式刀库的振动可靠性，计算结果表明系统参数的随机性在可控范围内时可以保证系统的振动可靠性。

盘式刀库；随机振动；可靠性分析；峰值超越法

0　引言

盘式刀库及机械手广泛应用于加工中心自动换刀系统［1］，其主要功能就是实现刀库刀具与主轴刀具的快速自动互换，节约加工时间和人力成本。一般的盘式刀库的刀盘由减速电机通过齿轮传动达到旋转选刀的目的，在此过程中的随机振动会引起运行过程中的整机振动、冲击、噪声等，影响传递运动的平稳性。当这种振动幅度超过一定的范围时，不仅会影响机械系统传动的正常工作，更会导致传动精度失效。机械结构设计的合理性、加工的精确性是影响整个机械系统任务精度的首要影响因素。机械传动的运动副存在间隙是机械系统精度最重要的影响因素，而机械结构在受力、热等作用下的弹性形变也会对机械系统的精度产生影响。……