[發明專利]振動辨別方法以及振動辨別裝置

有效

• 申請號: 201210061843.3
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102699764A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 田中貴曉
• 申請（專利權）人: 大隈株式會社
• 主分類號: B23Q17/12
• 分類號: B23Q17/12;B23Q11/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

1.一種振動辨別方法，在具備用來使刀具或工件旋轉的旋轉軸的機床中檢測有無產生顫振，并且根據在所述旋轉軸產生顫振時生成的振動信息，辨別所產生的所述顫振的種類，該振動辨別方法的特征在于，

執行如下步驟：

第一步驟，在該步驟中，檢測旋轉中的所述旋轉軸在時域的振動以及所述旋轉軸的旋轉速度；

第二步驟，在該步驟中，基于所述時域的振動算出顫動頻率以及該顫動頻率中的頻域的振動，并且在算出的所述頻域的振動超過預定的閾值的情況下，判斷為產生了所述顫振；

第三步驟，在該步驟中，求出第一頻率范圍和第二頻率范圍，關于所述第一頻率范圍，采用下述算式(6)算出旋轉頻率fcs，將所述旋轉頻率fcs的整數倍的值上加上及減去偏差值ofs后的值分別作為上限及下限，關于所述第二頻率范圍，采用下述算式(7)算出刃通過頻率fcf，將所述刃通過頻率fcf的整數倍的值上加上及減去偏差值off后的值分別作為上限及下限；

第四步驟，在該步驟中，判斷所述顫動頻率是否在所述第一頻率范圍或所述第二頻率范圍中的任一范圍內，在不處于任何一個范圍內的情況下，辨別為所述顫振是再現型顫振；

第五步驟，在該步驟中，當所述顫動頻率在所述第一頻率范圍或所述第二頻率范圍中的任一范圍內的情況下，確定所述顫動頻率在所述第一頻率范圍或所述第二頻率范圍中的哪一個范圍內，當在所述第二頻率范圍內的情況下，辨別為所述顫振是刃通過周期型強制顫振；以及

第六步驟，在該步驟中，當所述顫動頻率在所述第一頻率范圍內的情況下，根據所述第一頻率范圍與被辨別為再現型顫振的頻率范圍的比例來求出辨別妥當性，根據所述辨別妥當性辨別所述顫振是所述旋轉周期型強制顫振還是所述再現型顫振，

旋轉頻率

fcs＝S/60…(6)

刃通過頻率

fcf＝S×Z/60…(7)。

2.根據權利要求1所述的振動辨別方法，其特征在于，

在所述第三步驟中，利用下述算式(8)算出所述偏差值ofs，并且利用下述算式(9)算出所述偏差值off，

旋轉周期型強制顫振頻率范圍的偏差值

ofs＝ΔS×N/60+Δf…(8)

刃通過周期型強制顫振頻率范圍的偏差值

off＝ΔS×N×Z/60+Δf…(9)。

3.根據權利要求1或2所述的振動辨別方法，其特征在于，

在所述第六步驟中，利用下述算式(11)及(12)算出振動次數N及N+1下的旋轉周期型強制顫振的產生頻率f_CN及f_CN+1，并且利用算式(13)及(14)算出振動次數N及N+1下的旋轉周期型強制顫振的頻率范圍的偏差值of_SN及of_SN+1，并采用下述算式(15)算出辨別妥當性C，

振動次數N中的旋轉周期型強制顫動產生頻率

f_CN＝S/60×N…(11)

振動次數N+1中的旋轉周期型強制顫動產生頻率

f_CN+1＝S/60×(N+1)…(12)

振動次數N中的旋轉周期型強制顫振頻率范圍的偏差值

of_SN＝ΔS×N/60+Δf…(13)

振動次數N+1中的旋轉周期型強制顫振頻率范圍的偏差值

of_SN+1＝ΔS×(N+1)/60+Δf…(14)

旋轉周期型強制顫動的辨別妥當性

C＝(f_CN+1-f_CN)-(of_SN+of_SN+1)/(f_CN+1-f_CN)…(15)。

4.一種振動辨別裝置，該振動辨別裝置用于在具備用來使刀具或工件旋轉的旋轉軸的機床中辨別在使所述旋轉軸旋轉時產生的顫振的種類，該振動辨別裝置的特征在于，

所述振動辨別裝置具備：

檢測單元，其用于檢測旋轉中的所述旋轉軸的時域的振動以及所述旋轉軸的旋轉速度；

FFT運算裝置，其根據由該檢測單元檢測出的時域的振動算出顫動頻率以及該顫動頻率中的頻域的振動；

參數運算裝置，其利用權利要求1所述的方法求出第一頻率范圍及第二頻率范圍；

運算裝置，其在所述頻域的振動超過預定的閾值的情況下判斷為產生了所述顫振，并且利用權利要求1所述的方法，根據所述第一頻率范圍及所述第二頻率范圍辨別所述顫振的種類；以及

顯示裝置，其顯示辨別出的所述顫振的種類。