[发明专利]一种机油泵壳体内深孔高效加工控制方法

权利要求书

1.一种机油泵壳体内深孔高效加工控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据切削加工系统动力学方程，计算获得切削加工系统的模态传递函数H₁(ω，n)；

S2、依据加工深度，从刀尖到刀杆末端间隔均匀地依次设置一排点，共k个点，依次标记为：1，2，3，…，k，通过模态试验，依次获得刀具各节点的模态传递函数，设为H_3i(ω₁)，i＝1，2，3，…，k；

S3、通过切削加工系统的模态传递函数和刀具各节点的模态传递函数，建立刀具不同节点下的切削加工传递函数Φ_1i，将Φ_1i经过拉普拉斯变换获得Φ_1i(s)；

S4、依据Φ_1i(s)并通过频域求解稳定区域的方法，获得刀具不同节点下的切削加工中的稳定区域；

S5、根据稳定区域的切削参数，对工件进行高效稳定加工；

其中步骤S3中，所述Φ_1i经过拉普拉斯变换后得到如下公式：

h(s)是动态切削深度h(t)经过拉普拉斯变换获得；

h₀为切削中理想的切削深度；

T为切削的周期，a_p切削宽度，k₂为超声振动辅助条件下的切向切削力系数，n为转速，ω为超声振动频率。

2.根据权利要求1所述的机油泵壳体内深孔高效加工控制方法，其特征在于：所述步骤S2中相邻点点距为1mm。

3.根据权利要求2所述的机油泵壳体内深孔高效加工控制方法，其特征在于：所述h(t)关系式如下：

h(t)＝h₀-[(h₂(t)-h₁(t))-(h₂(t-T)-h₁(t-T))]；

其中h₂(t-T)表示刀具前一个刀齿加工的切削深度，h₂(t)表示刀具当前一个刀齿加工的切削深度，h₁(t)表示由于工件振动造成的工件偏移所产生切削深度，h₁(t-T)表示由于前一个周期内工件振动造成工件偏移所产生的切削深度。

4.根据权利要求3所述的机油泵壳体内深孔高效加工控制方法，其特征在于：切削过程中的切削力F₂(t)与h(t)关系如下：

F₂(t)＝k₂·h(t)·a_p+a_p·k₃

其中，F₂(t)根据切削例动力学方程可得如下关系式：

将动态切削深度h(t)进行拉普拉斯变换，可得：

h(s)＝h₀-(e^-sT-1)(h₂(s)-h₁(s))

切削动力学方程转换为：

其中k₃为超声振动辅助条件下的径向切削力系数，q₂为刀尖的位移，为刀尖的位移速度，为刀尖的位移加速度，k₂超声振动辅助条件下的切向切削力系数，M₂为刀具的模态质量，n为转速，ω为超声振动频率。

5.根据权利要求1所述的机油泵壳体内深孔高效加工控制方法，其特征在于：所述S1中切削加工系统动力学方程为，

其中M(ω，n)为切削加工系统的质量矩阵；

K(ω，n)为切削加工系统的刚度矩阵；

n为转速，ω为超声振动频率，D为等效粘性阻尼矩阵；

q为节点位移，和分别为节点速度和节点加速度；

F(t)为节点力向量；

G与N分别为旋转影响系数和超声振动影响系数。