[发明专利]基于单点监测加速度的薄壁件加工加速度场构建方法

权利要求书

1.一种基于单点监测加速度的薄壁件加工加速度场构建方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、将待加工薄壁件安装在测力台上，用夹具固定，其中，薄壁件满足宽厚比大于10；

步骤二、将加速度传感器粘贴在薄壁件待加工面另一侧的轴对称位置，并将加速度传感器连接至数据采集器，同时测力台连接功率放大器；连接完毕后，当薄壁件不受力时，采集到的力信号与加速度信号为两条直线；当用力捶敲击工件时，采集信号随敲击力进行波动，此时说明系统连接正常，则进行数据采集；否则重新检查传感器与数据采集器的连接状态，直至监测到信号为随力锤敲击不断变化为止；

步骤三、通过模态敲击实验得到薄壁件和夹具的频率响应函数及固有频率；

步骤四、对薄壁件进行铣削试切，得到稳定切削状态下采集到的信号；稳定的标志为监测到的力信号峰谷值保持不变；

步骤五、对采集到的加速度信号每隔一个刀具旋转周期提取一个峰值，将加速度传感器粘贴处作为长度零点，得到不同峰值所在的橫坐标位置，此时得到有限个不同位置峰值的散点；采用二次函数对散点拟合，得到加速度随距离变化的函数a＝f(l)，进而得到反算加速度系数A；

式中，a_max为散点拟合曲线中的最大值，f(l)为稳定切削下加速度峰值拟合函数；

刀具旋转周期的定义为T：

式中，S为主轴转速；

步骤六、关闭测力台及功率放大器，对薄壁件进行铣削加工；加速度传感器粘贴位置保持不变，采集得到铣削过程中加速度随位置的信号a(l)，则任一加工位置处的加速度大小为：

式中，a^′为任意加工位置处的加速度，A为反算加速度系数，a(l)为采集的加速度信号，a_max为散点拟合曲线中的最大值，f(l)为稳定切削下加速度峰值拟合函数；

步骤七、完成整个薄壁件铣削过程，通过步骤六中的计算方法，得到所有加工位置的加速度大小，进而得到整个薄壁件加工过程的加速度场；通过对加速度场的分析，得到加工时的异常振动。