[發明專利]一種基于穩定性分析的立銑刀結構參數優化方法

有效

• 申請號: 201410848651.6
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104476327A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張小儉;滕樹新;張家軍
• 申請（專利權）人: 無錫透平葉片有限公司
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09;B23C5/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 陶純佳

1.一種基于穩定性分析的立銑刀結構參數優化方法，其特征在于：其以指定轉速下的銑刀切削過程穩定性為約束條件，采用非線性優化算法和穩定性判別算法相結合的方法對銑刀的齒間角和螺旋角進行優化計算，其具體包括以下步驟，

（1）基于切削力實驗測試結果，獲取切削力信號，通過切削力參數辨識獲取實際等距銑刀的切削力系數；

（2）通過模態實驗，分別獲取刀具和工件的頻響函數，利用頻響計算獲取切削工藝系統的模態參數；

（3）計算等距銑刀的切削參數穩定域；

（4）建立目標函數，根據實際情況選擇低速下所述等距銑刀的切削參數穩定域中材料去除率高的參數點為目標參數點，基于切削動力學方程，以所述目標參數點的極大特征值最小化為優化目標，優化計算齒距和螺旋角在給定范圍內的最優刀具結構參數分布。

2.根據權利要求1所述的一種基于穩定性分析的立銑刀結構參數優化方法，其特征在于：采用全離散方法或變步長數值積分法方法計算所述等距銑刀的切削參數穩定域。

3.根據權利要求1所述的一種基于穩定性分析的立銑刀結構參數優化方法，其特征在于：所述目標函數中輸入的參數包括銑刀齒數和直徑、銑刀齒距分面范圍、螺旋角分布范圍。

4.根據權利要求3所述的一種基于穩定性分析的立銑刀結構參數優化方法，其特征在于：所述步驟（4）中優化計算齒距和螺旋角在給定范圍內的最優刀具結構參數分布的流程為：首先設定初始參數和優化范圍，然后采用所述非線性優化算法進行優化計算獲得單步優化后的參數點，再對該參數點進行穩定性計算獲取其對應的極大特征值，根據所述穩定性計算返回結果對目標函數進行評價，根據所述評價結果判定是否繼續進行優化或者優化結束。