[发明专利]一种机床切削加工系统附加载荷损耗系数获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及机床切削加工技术领域，特别是涉及一种切削加工系统附加载荷损耗系数获取的方法。

背景技术

目前，附加载荷损耗系数可为机床能量消耗分析、能量效率评价和工件能量效率预测及优化提供重要的支持。现有的切削加工系统附加载荷损耗系数大都通过实验测量得到，即通过检测主传动系统的输入功率、主轴转速和切削功率来拟合求解获得。该方法需要在机床上安装切削功率检测仪器，这对于一些不方便在工作台上安装切削仪器的机床而言，载荷损耗系数就难于通过该方法获得。且切削功率检测仪器价格昂贵，因此并不是所有研究机构均配置了该仪器，从而又加大了载荷系数获取的难度。

例如，“一种基于插值法和载荷附加损耗系数的数控机床切削功率在线估计方法”(《制造技术与机床》2014年第2期罗应娜重庆工业职业技术学院)提出了一种不需要测量切削力(或力矩)而通过主轴电动机输入间接在线估计切削功率的方法。该方法首先通过实验得出数控机床主轴系统空载功率特性表和主轴系统附加载荷损失功率特性函数；然后再通过插值法得出任意转速下的空载功率，并结合实时测量主轴电动机输入功率、结合主轴系统的附加载荷损耗特性计算出切削功率；最后在数控车床CJK6136上进行了切削实验。该文献提及到的方法是基于机床附加载荷损耗系数来获取机床切削功率，其实施的关键即是机床附加载荷损耗系数。由此可见，机床附加载荷损耗系数的获取具有很重大的实际意义。但是，该文献仅从估算范围来对机床附加载荷损耗系数的获取方法仍然为传统的实验获取方法，因此在机床上使用存在一定的局限性。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种机床切削加工系统附加载荷损耗系数的映射获取方法，解决机床切削功率的计算复杂问题、机床空走刀功率建模问题和获取机床附加载荷系数困难的问题。

实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种机床切削加工系统附加载荷损耗系数 的映射获取方法，包括如下步骤：该方法选取任意一台机床作为基准机床，设计基准样件、基准切削参数和采用基准刀具，预先获取该机床的切削加工系统的整体切削功率模型；在此基础上，通过将该基准机床的整体切削功率模型映射到其它可加工同一基准样件的机床上；并建立该机床的空走刀功率数据库获取空走刀功率；然后仅检测该机床的切削加工系统总输入功率，并根据获得的切削功率模型和空走刀功率数据库，就可根据载荷系数获取模型获取该机床切削加工系统的附加载荷损耗系数。

所述整体切削功率模型有两种形式：在同一基准样件下，若在其它机床上采用的切削参数与基准切削参数相同，则采用基准参数切削功率模型中的切削功率均值；若切削参数与基准切削参数不同，则将此时的切削参数带入多参数拟合映射模型中计算得到此时的切削功率。

基准参数切削功率模型为根据N组基准切削参数进行切削时获得的一系列离散的切削功率均值而得到的模型，用到表示，j表示切削参数的组序号，其模型表示如下：

Pc=f(P1‾,P2‾,···,Pj‾···,PN·‾)]]>