基于柔度耦合子结构法的主轴-卡盘与工件结合面参数辨识

车削加工系统振动特性参数的获得对加工精度和加工质量的控制、加工参数选择有重要意义,主轴-卡盘子结构和工件子结构结合面参数难以精确测量和解析计算。基于柔度耦合子结构法(RCSA)建立车床主轴-卡盘-工件系统工件自由端频响函数的预测模型,用遗传算法对加工系统锤击激励模态实验频响函数与其频响函数模型预报值的相对误差进行目标函数寻优,辨识出子结构间的结合面参数。结果表明:预测模型与锤击激励模态实验获得加工系统工件自由端频响函数有较好的一致性,该辨识方法可应用于车削工件表面加工精度和加工质量的控制。

加工中心刀尖点动柔度预测方法

绘制极限切削深度叶瓣图可以对加工中心切削稳定性进行有效评价,其前提是必须事先获取机床刀尖点动柔度,这已成为近年来机床切削颤振领域的研究热点。采用锤击模态实验获取动柔度,手段虽然简单直接,但需面向不同刀具重复实验,效率很低;常规子结构综合法虽然可以预测刀尖点动柔度,但涉及转角相关柔度的计算繁琐且精度有限。为解决上述问题,提出一种可以快速、准确预测不同刀具装夹时加工中心刀尖点动柔度的方法。该方法的核心在于首先利用改进子结构柔度耦合分析法推导出刀尖点动柔度计算表达式,然后借助模拟退火粒子群算法辨识出刀具—刀柄结合部等效动力学参数,在此基础上再次基于改进子结构柔度耦合法求得刀尖点动柔度。以某立式加工中心为研究对象,应用所提方法预测机床刀尖点动柔度,并与实测值进行对比分析,结果显示二者符合程度较高,从而验证了所提方法的有效性和准确性。