[發明專利]穩定極限曲線制作方法及切削工具的固有振動數導出裝置

在審

• 申請號: 201610602612.7
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN106802971A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 河合謙吾;大野勝彥;西川靜雄
• 申請（專利權）人: DMG森精機株式會社
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B23Q17/09;B23Q17/22
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

1.一種切削工具的固有振動數導出方法，是將利用機床對被加工物進行加工時所使用的切削工具的固有振動數導出的方法，其特征在于，包括如下步驟：

實際加工步驟：使用所述切削工具，一邊階段性地改變所述機床的主軸的旋轉速度，一邊在各旋轉速度下對所述被加工物加工預先規定的距離或時間；

檢測步驟：檢測在所述實際加工步驟中，所述切削工具所產生的位置位移，并且檢測作用于所述切削工具的切削動力；

分析步驟：分別對所述檢測步驟中在各所述主軸旋轉速度下所獲得的位移數據及切削動力數據進行頻率分析，從而獲得位移及切削動力的頻譜；以及

導出步驟：基于所述分析步驟中在各所述主軸旋轉速度下所獲得的位移頻譜及切削動力頻譜，針對各所述旋轉速度算出所述位移頻譜除以所述切削動力頻譜而得的頻譜即適應性頻譜后，算出重疊所獲得的各適應性頻譜而成的綜合適應性頻譜，從所獲得的綜合適應性頻譜導出表示最大適應性值的頻率作為所述切削工具的固有振動數。

2.根據權利要求1所述的切削工具的固有振動數導出方法，其特征在于：

實際加工步驟以如下方式構成：一邊階段性地改變所述主軸的旋轉速度，一邊利用與所述主軸正交且互相正交的兩個進給軸即第一軸及第二軸的各自單獨動作或它們的復合動作，在各旋轉速度下，以包含所述第一軸及第二軸方向的進給量的方式，使所述切削工具相對于所述被加工物相對地移動而對所述被加工物加工預先規定的距離或時間；

所述檢測步驟以如下方式構成：針對各所述旋轉速度而分別檢測所述第一軸及第二軸的各進給方向上所述切削工具所產生的位置位移，并且分別檢測此時作用于所述切削工具的切削動力；

所述分析步驟以如下方式構成：分別對所述各進給方向的每一個、及各所述旋轉速度下所獲得的位移數據及切削動力數據進行頻率分析，從而獲得位移及切削動力的頻譜；

所述導出步驟以如下方式構成：算出所述各進給方向上在各所述旋轉速度下所獲得的位移頻譜除以切削動力頻譜而得的適應性頻譜后，分別算出重疊所獲得的各適應性頻譜而成的綜合適應性頻譜，并分別從所獲得的各綜合適應性頻譜檢測表示最大適應性值的頻率，將所檢測出的兩個頻率作為所述切削工具的所述各進給方向上的固有振動數而導出。

3.一種穩定極限曲線制作方法，其特征在于：包括根據權利要求1所述的各步驟；

還包括曲線制作步驟，該曲線制作步驟是基于所述導出步驟中所獲得的綜合適應性頻譜及所述切削工具的固有振動數，算出至少包括所述切削工具及被加工物的加工系統中的阻尼比及等效質量，并基于所得的阻尼比及等效質量以及所述固有振動數，制作關于所述切削工具的再生顫動的穩定極限曲線。

4.一種穩定極限曲線制作方法，其特征在于：包括根據權利要求1所述的各步驟，

所述導出步驟以如下方式構成：基于所獲得的綜合適應性頻譜，將表示按照從小到大的順序至少兩個極大的適應性值的頻率分別作為所述切削工具的固有振動數而導出；

該穩定極限曲線制作方法還包括曲線制作步驟，該曲線制作步驟是基于所述導出步驟中所獲得的綜合適應性頻譜及所述切削工具的各固有振動數，算出至少包括所述切削工具及被加工物的加工系統中的阻尼比及等效質量，即與所述各固有振動數相對應的阻尼比及等效質量，并基于所獲得的阻尼比及等效質量以及所述各固有振動數，制作關于所述切削工具的再生顫動的穩定極限曲線，即與所述各固有振動數相對應的穩定極限曲線。

5.一種穩定極限曲線制作方法，其特征在于：包括根據權利要求2所述的各步驟；

還包括曲線制作步驟，該曲線制作步驟是基于在所述導出步驟中在所述各進給方向上所獲得的綜合適應性頻譜及所述切削工具的固有振動數，分別算出至少包括所述切削工具及被加工物的加工系統中的阻尼比及等效質量，即所述各進給方向上的阻尼比及等效質量，并基于所得的所述各進給方向上的阻尼比及等效質量以及所述固有振動數，制作關于所述切削工具的再生顫動的穩定極限曲線。