[發(fā)明專利]一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量方法、裝置、檢測裝置、存儲介質(zhì)及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010715277.8
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111730410A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 田助新;李波;楊柳;向華
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北文理學院;襄陽華中科技大學先進制造工程研究院;襄陽光瑞汽車零部件有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 44287
• 代理人: 關(guān)向蘭

本發(fā)明屬于油膜剛度阻尼測量技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量方法、裝置、檢測裝置、存儲介質(zhì)及系統(tǒng)。該方法包括：獲取主軸的軸心在其截面所在方向上的位移；根據(jù)主軸的軸心在其截面所在方向上的位移計算出主軸軸心的速度和軸承油膜力；根據(jù)所述速度、所述位移和所述軸承油膜力計算主軸油膜的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)。通過上述方式，通過獲取主軸的軸心在其截面所在方向上的位移即獲取主軸軸心的運動軌跡就可以實時計算出主軸油膜剛度阻尼，從而實現(xiàn)主軸油膜剛度阻尼實時測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油膜剛度阻尼測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量方法、裝置、檢測裝置、存儲介質(zhì)及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

靜壓、動靜壓主軸做為高精密機床的關(guān)鍵功能部件，其精度直接決定了機床的加工精度，而主軸的精度直接取決于支承油膜的剛度阻尼。目前，對靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼的研究主要是理論上的，并沒有實時測量主軸油膜剛度阻尼的方法。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量方法、裝置、檢測裝置、存儲介質(zhì)及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法實時測量主軸油膜剛度阻尼的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量方法，所述方法包括以下步驟:

獲取主軸的軸心在其截面所在方向上的位移；

根據(jù)主軸的軸心在其截面所在方向上的位移計算出主軸軸心的速度和軸承油膜力；

根據(jù)所述速度、所述位移和所述軸承油膜力計算主軸油膜的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)。

優(yōu)選地，在主軸的橫截面建立坐標系，以主軸和軸承的圓心重疊時的圓心位置為原點，所述主軸油膜的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)根據(jù)以下公式計算得出：

其中，t指的是某一時刻，Δt指的是時間間隔，K_{xx_t}和K_{xy_t}分別指t時刻時主軸油膜在x軸方向受力x軸方向和y軸方向發(fā)生位移的剛度系數(shù)，C_{xx_t}和C_{xy_t}分別指t時刻時主軸油膜在x軸方向受力x軸方向和y軸方向發(fā)生位移的阻尼系數(shù)，K_{yx_t}和K_{yy_t}分別指t時刻時主軸油膜在y軸方向受力x軸方向和y軸方向發(fā)生位移的剛度系數(shù)，C_{yx_t}和C_{yy_t}分別指t時刻時主軸油膜在y軸方向受力x軸方向和y軸方向發(fā)生位移的阻尼系數(shù)，u_t和v_t分別t時刻時主軸軸心在X軸和Y軸上的速度分量，u_t+Δt和v_t+Δt分別t+Δt時刻時主軸軸心在X軸和Y軸上的速度分量，Δx_t+Δt和Δy_t+Δt分別指的是t+Δt時刻時主軸軸心相對于原點的在X軸和Y軸上的位移，F(xiàn)X_t和FY_t分別指的是軸心位置的在t時刻軸承油膜力在X軸和Y軸上的分量，F(xiàn)X_t+Δt和FY_t+Δt分別指的是軸心位置的在t+Δt時刻軸承油膜力在X軸和Y軸上的分量。

優(yōu)選地，所述根據(jù)主軸的軸心在其截面所在方向上的位移計算出主軸軸心的速度根據(jù)以下公式計算得出：

其中，Δx_t-Δt和Δy_t-Δt分別指的是t-Δt時刻下位于X軸和Y軸的位移。