[發明專利]一種高速銑削穩定性快速判定方法

有效

• 申請號: 201010235203.0
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101905340A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 張俊;趙萬華;盧秉恒
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;西安瑞特快速制造工程研究有限公司
• 主分類號: B23C1/00
• 分類號: B23C1/00;B23Q11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種高速銑削穩定性快速判定方法，其特征在于包括以下步驟：

1)將機床整機劃分為五大部分即刀齒、刀桿、刀柄、主軸和機床其它部件；

2)稱量刀具即刀齒和刀桿的質量M，再測量出刀桿的直徑d₁和長度l₁，及刀齒的長度l₂，根據刀具材料的密度ρ和公式(1)計算出刀齒的等效直徑d₂，將刀具等效為兩段直徑不同的梁單元，再采用Timoshenko梁單元模型求解出刀具的頻響函數特性；

M=π4·d12·l1·ρ+π4·d22·l2·ρ---(1)]]>

3)采用Timoshenko梁單元模型計算刀柄法蘭以下部分的頻響函數特性；

4)將刀柄法蘭和錐套、主軸和機床其它部件作為一個整體，采用錘擊法測出該整體結構的頻響函數特性；

5)將以上各部件的頻響函數特性依次通過子結構耦合法進行合并得到機床整機頻響函數特性，兩結構耦合前、后的頻響函數用矩陣形式表示如公式(2-3)所示，耦合關系如公式(4-7)

Rij=hijlijnijpij=xifjximjθifjθimj---(2)]]>

Gij=HijLijNijPij=XiFjXiMjΘiFjΘiMj---(3)]]>

G_aa＝R_aa-R_ab(R_bb+R_cc)^-1R_ba????????????(4)

G_dd＝R_dd-R_dc(R_bb+R_cc)^-1R_cd????????????(5)

G_ad＝R_ab(R_bb+R_cc)^-1R_cd????????????????(6)

G_da＝R_dc(R_bb+R_cc)^-1R_ba??????????????????(7)

式中，R是耦合前各子結構的頻響函數矩陣，其中h，l，n，p是各分量；x和θ分別是子結構的位移和轉角；f和m分別子結構受到的力和力矩；G是耦合后系統的頻響函數矩陣，其中H，L，N，P是各分量；X和Θ分別是耦合后系統的位移和轉角；F和M分別是耦合后系統受到的力和力矩；i，j，a，b，c，d均為坐標系。

6)利用耦合得到的機床整機頻響函數特性，繪制出主軸轉數與軸向切深的穩定性極限圖，最后為切削進行穩定性判定。