[发明专利]稳定极限曲线制作方法及切削工具的固有振动数导出装置

权利要求书

1.一种切削工具的固有振动数导出方法，是将利用机床对被加工物进行加工时所使用的切削工具的固有振动数导出的方法，其特征在于，包括如下步骤：

实际加工步骤：使用所述切削工具，一边阶段性地改变所述机床的主轴的旋转速度，一边在各旋转速度下对所述被加工物加工预先规定的距离或时间；

检测步骤：检测在所述实际加工步骤中，所述切削工具所产生的位置位移，并且检测作用于所述切削工具的切削动力；

分析步骤：分别对所述检测步骤中在各所述主轴旋转速度下所获得的位移数据及切削动力数据进行频率分析，从而获得位移及切削动力的频谱；以及

导出步骤：基于所述分析步骤中在各所述主轴旋转速度下所获得的位移频谱及切削动力频谱，针对各所述旋转速度算出所述位移频谱除以所述切削动力频谱而得的频谱即适应性频谱后，算出重叠所获得的各适应性频谱而成的综合适应性频谱，从所获得的综合适应性频谱导出表示最大适应性值的频率作为所述切削工具的固有振动数。

2.根据权利要求1所述的切削工具的固有振动数导出方法，其特征在于：

实际加工步骤以如下方式构成：一边阶段性地改变所述主轴的旋转速度，一边利用与所述主轴正交且互相正交的两个进给轴即第一轴及第二轴的各自单独动作或它们的复合动作，在各旋转速度下，以包含所述第一轴及第二轴方向的进给量的方式，使所述切削工具相对于所述被加工物相对地移动而对所述被加工物加工预先规定的距离或时间；

所述检测步骤以如下方式构成：针对各所述旋转速度而分别检测所述第一轴及第二轴的各进给方向上所述切削工具所产生的位置位移，并且分别检测此时作用于所述切削工具的切削动力；

所述分析步骤以如下方式构成：分别对所述各进给方向的每一个、及各所述旋转速度下所获得的位移数据及切削动力数据进行频率分析，从而获得位移及切削动力的频谱；

所述导出步骤以如下方式构成：算出所述各进给方向上在各所述旋转速度下所获得的位移频谱除以切削动力频谱而得的适应性频谱后，分别算出重叠所获得的各适应性频谱而成的综合适应性频谱，并分别从所获得的各综合适应性频谱检测表示最大适应性值的频率，将所检测出的两个频率作为所述切削工具的所述各进给方向上的固有振动数而导出。

3.一种稳定极限曲线制作方法，其特征在于：包括根据权利要求1所述的各步骤；

还包括曲线制作步骤，该曲线制作步骤是基于所述导出步骤中所获得的综合适应性频谱及所述切削工具的固有振动数，算出至少包括所述切削工具及被加工物的加工系统中的阻尼比及等效质量，并基于所得的阻尼比及等效质量以及所述固有振动数，制作关于所述切削工具的再生颤动的稳定极限曲线。

4.一种稳定极限曲线制作方法，其特征在于：包括根据权利要求1所述的各步骤，

所述导出步骤以如下方式构成：基于所获得的综合适应性频谱，将表示按照从小到大的顺序至少两个极大的适应性值的频率分别作为所述切削工具的固有振动数而导出；

该稳定极限曲线制作方法还包括曲线制作步骤，该曲线制作步骤是基于所述导出步骤中所获得的综合适应性频谱及所述切削工具的各固有振动数，算出至少包括所述切削工具及被加工物的加工系统中的阻尼比及等效质量，即与所述各固有振动数相对应的阻尼比及等效质量，并基于所获得的阻尼比及等效质量以及所述各固有振动数，制作关于所述切削工具的再生颤动的稳定极限曲线，即与所述各固有振动数相对应的稳定极限曲线。

5.一种稳定极限曲线制作方法，其特征在于：包括根据权利要求2所述的各步骤；

还包括曲线制作步骤，该曲线制作步骤是基于在所述导出步骤中在所述各进给方向上所获得的综合适应性频谱及所述切削工具的固有振动数，分别算出至少包括所述切削工具及被加工物的加工系统中的阻尼比及等效质量，即所述各进给方向上的阻尼比及等效质量，并基于所得的所述各进给方向上的阻尼比及等效质量以及所述固有振动数，制作关于所述切削工具的再生颤动的稳定极限曲线。