[发明专利]一种基于切削激励的数控机床频响函数获取方法

权利要求书

1.一种基于切削激励的数控机床频响函数获取方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)获得数控机床在切削加工中的振动响应输出信号

将传感器设置于机床目标部位,启动机床切削加工，利用机床切削加工中产生的随机切削力激励机床结构,传感器测量在切削力激励下的机床目标部位的X/Y/Z三向振动响应信号x(t)；

(2)获得数控机床在切削加工中的激励输入的切削力信号

采用经典瞬时刚性力模型建立切削加工过程中产生的X/Y/Z三向的以Φ为变量的随机切削力函数，其中Φ为切削刀具的时刻t的瞬时切削角；

根据步骤(1)中实际加工过程中的切削参数确定随机切削力函数中的系数；

改变机床切削加工的主轴转速，多次测量不同转速下加工工件的切削力，采用多项式数值拟合获得转速v的X/Y/Z三向的修正函数a(v)；

采用转速修正函数a(v)与随机切削力函数相乘获得修正后的切削力函数，该函数为激励输入的切削力信号；

(3)根据步骤(1)的输出信号与步骤(2)的输入信号获得频响函数

根据步骤(2)的修正后的切削力函数计算在转速为v下，时刻t对应的切削转角为Φ的X/Y/Z三向切削力，并且根据步骤(1)中测量得到的振动响应信号x(t)，获得频响函数，对上述频响函数进行曲线拟合和消噪处理，得到机床切削加工中的频响函数。