[发明专利]基于响应耦合的刀尖点频响函数获取方法

摘要

本发明公开了一种基于响应耦合的刀尖点频响函数获取方法，包括：（一）将刀柄夹持端和刀具作为第一子结构，将刀柄法兰和锥柄、主轴和机床其他部件作为第二子结构，将刀柄夹持端作为第三子结构；（二）确定第二子结构在刀柄法兰端的频响函数矩阵，即刚性联接处的频响函数矩阵；（三）辨识第一子结构中刀具和刀柄联接处的弹簧阻尼；（四）将辨识得到的弹簧阻尼代入第一子结构的有限元模型中，计算得到该第一子结构的频响函数；（五）将子第一子结构的频响函数与第二子结构的频响函数耦合，即得到刀尖点频响函数。本发明可以准确方便地预测不同刀具和刀柄组合时的刀尖点的频响函数。

主权项

一种基于响应耦合的刀尖点频响函数获取方法，用于获取机床上刀尖点的频响函数，其中所述机床上的刀柄由锥柄、法兰以及夹持端组成，该刀柄夹持端夹持刀具并通过锥柄安装在机床主轴上，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：（一）将整个机床进行子结构划分，即将刀柄夹持端和刀具的组合作为第一子结构，将所述刀柄法兰和锥柄、主轴和机床其余部件的组合作为第二子结构，将所述刀柄夹持端作为第三子结构；其中第一子结构和第二子结构在刀柄法兰处刚性的联接在一起，且用均匀分布的弹簧阻尼模拟刀具和刀柄的联接；（二）确定所述第二子结构在刀柄法兰端的频响函数矩阵，即刚性联接处的频响函数矩阵；（三）辨识所述第一子结构中刀具和刀柄联接处的弹簧阻尼参数，包括弹簧阻尼刚度k和阻尼系数c；（四）将辨识得到的弹簧阻尼刚度k和阻尼系数c代入第一子结构的有限元模型中，计算得到该第一子结构的频响函数；（五）将所述子第一子结构的频响函数与第二子结构的频响函数耦合，即得到刀尖点频响函数。