采用超声方法的主轴-刀柄连接组件固有频率评估方法

精密机床主轴-刀柄组件的动力学特性对于精密加工具有重要影响,预测组件的固有频率对评估和改善加工性能具有重要意义,而其中的难点之一是准确确定主轴-刀柄界面的接触刚度。为此,本文采用超声波对7/24主轴-刀柄界面的接触刚度进行了实验测量,并建立了动力学模型确定了主轴刀柄组件的固有频率。在接触刚度的超声测量中,首先测量来自接触界面的超声反射信号,通过将其与参考界面的信号进行比较来计算反射系数,随后通过预先建立的接触压强-反射系数校正曲线得到接触界面的接触压力分布,最终使用接触压强-接触刚度经验方程式估算界面的接触刚度。将上述测得的接触刚度代入7/24主轴-刀柄组件的三维有限元动力学模型中,以实现其固有频率预测。通过将预测的固有频率与传统锤击法的测量结果进行了对比,结果表明用该方法测得的界面刚度动力学模型能够准确地预测装配体的固有频率。