基于子结构耦合法的机床主轴-刀具系统频响函数研究

数控加工过程的稳定性与由频响函数确定的机床主轴-刀具系统的动态特性密切相关,通常,需要进行模态实验以获取数控机床主轴-刀具系统的频率响应函数,为了避免因更换刀具时获取其频响函数的模态实验的重复性,文章研究利用响应耦合法(RCSA)预测主轴-刀具系统刀尖点的频率响应函数,主轴-刀柄基座的频响函数利用实验以及反向RCSA方法获得,并用Timoshenko梁理论计算外伸刀柄和刀具的频响函数,然后将3个子结构的频响函数进行耦合,得到整个系统刀尖点的频响函数,然后利用加入禁忌搜索的粒子群算法识别刀柄和刀具结合面的参数,将预测得到的系统刀尖点的频响函数与实测的频响函数进行对比研究,并通过实验验证了该研究方法的有效性。