[發明專利]一種車削工件頻率預測方法

在審

• 申請號: 202110498530.3
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113128099A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 馮軍;李順才;李雨晴;李松原
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽;杜春秋

1.一種車削工件頻率預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、獲取車削試件與刀尖接觸處在各次車削試驗中的最高溫度；

步驟2、步驟1獲得的溫度進行工件的穩態熱分析，再施加熱對流完成瞬態熱分析，得到熱應力并進行模態分析，完成工件在相應車削參數、相應尺寸下的熱力耦合模態分析，依次得到試件在車削過程的前幾階振動頻率；

步驟3、建立工件振動頻率關于車削參數、工件半徑比的預測模型。

2.根據權利要求1所述一種車削工件頻率預測方法，其特征在于，所述步驟1中，首先設計車削試驗方案，通過工件車削溫度采集系統，在給定車削參數的車削試驗過程中采集刀具刀尖與工件接觸處的溫度信號，進而得到各次車削試驗在相應車削參數及相應工件半徑比下的車削溫度最大值。

3.根據權利要求2所述一種車削工件頻率預測方法，其特征在于，所述步驟2中，根據試驗方案建立多種工件模型，將工件模型和試驗得到的車削溫度及環境溫度導入到ANSYSWorkbench軟件，并定義材料屬性，劃分工件網格類型及精度，進行車削工件的穩態熱分析；將穩態熱分析得到的初始溫度分布導入到瞬態熱分析模塊，設置環境溫度及熱對流系數，進行瞬態熱分析，再將瞬態熱分析得到的最終溫度場導入到靜力學分析模塊，以求解熱應力，最后將熱應力分析結果導入到模態分析模塊，求解工件前幾階模態頻率。

4.根據權利要求3所述一種車削工件頻率預測方法，其特征在于，所述步驟3中，將所述步驟2得到的車削工件模態頻率關于背吃刀量、進給速度、車削速度、工件半徑比進行關聯度分析、響應面法分析，建立工件模態頻率關于背吃刀量、進給速度、車削速度、工件半徑比的預測模型。

5.根據權利要求3所述一種車削工件頻率預測方法，其特征在于，所述工件前幾階模態頻率為工件前六階模態頻率，前六階模態振型分別描述為沿X軸變形、沿Y軸變形、繞X軸橫向彎曲型、繞Y軸縱向彎曲型、繞Z軸扭轉型、沿Z軸軸向變形。

6.根據權利要求2所述一種車削工件頻率預測方法，其特征在于，所述工件車削溫度采集系統主要由車削機床、紅外測溫儀、工件、刀具組成，所述紅外測溫儀通過數據線與計算機相連。

7.根據權利要求4所述一種車削工件頻率預測方法，其特征在于，對工件模態頻率關于背吃刀量、進給速度、車削速度、工件半徑比進行關聯度分析，利用響應面法建立工件前六階模態頻率，得到的預測模型包括完全二次型、線性+平方型、線性+交互作用型回歸方程；預測模型以多元相關性系數值為檢驗指標，在眾多回歸方程類型中，選取多元相關性系數最大的回歸方程。