[发明专利]一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量方法、装置、检测装置、存储介质及系统

说明书

本发明属于油膜刚度阻尼测量技术领域，公开了一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量方法、装置、检测装置、存储介质及系统。该方法包括：获取主轴的轴心在其截面所在方向上的位移；根据主轴的轴心在其截面所在方向上的位移计算出主轴轴心的速度和轴承油膜力；根据所述速度、所述位移和所述轴承油膜力计算主轴油膜的刚度系数和阻尼系数。通过上述方式，通过获取主轴的轴心在其截面所在方向上的位移即获取主轴轴心的运动轨迹就可以实时计算出主轴油膜刚度阻尼，从而实现主轴油膜刚度阻尼实时测量。

技术领域

本发明涉及油膜刚度阻尼测量技术领域，尤其涉及一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量方法、装置、检测装置、存储介质及系统。

背景技术

静压、动静压主轴做为高精密机床的关键功能部件，其精度直接决定了机床的加工精度，而主轴的精度直接取决于支承油膜的刚度阻尼。目前，对静压、动静压主轴油膜刚度阻尼的研究主要是理论上的，并没有实时测量主轴油膜刚度阻尼的方法。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量方法、装置、检测装置、存储介质及系统，旨在解决现有技术无法实时测量主轴油膜刚度阻尼的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量方法，所述方法包括以下步骤:

获取主轴的轴心在其截面所在方向上的位移；

根据主轴的轴心在其截面所在方向上的位移计算出主轴轴心的速度和轴承油膜力；

根据所述速度、所述位移和所述轴承油膜力计算主轴油膜的刚度系数和阻尼系数。

优选地，在主轴的横截面建立坐标系，以主轴和轴承的圆心重叠时的圆心位置为原点，所述主轴油膜的刚度系数和阻尼系数根据以下公式计算得出：

其中，t指的是某一时刻，Δt指的是时间间隔，K_{xx_t}和K_{xy_t}分别指t时刻时主轴油膜在x轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的刚度系数，C_{xx_t}和C_{xy_t}分别指t时刻时主轴油膜在x轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的阻尼系数，K_{yx_t}和K_{yy_t}分别指t时刻时主轴油膜在y轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的刚度系数，C_{yx_t}和C_{yy_t}分别指t时刻时主轴油膜在y轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的阻尼系数，u_t和v_t分别t时刻时主轴轴心在X轴和Y轴上的速度分量，u_t+Δt和v_t+Δt分别t+Δt时刻时主轴轴心在X轴和Y轴上的速度分量，Δx_t+Δt和Δy_t+Δt分别指的是t+Δt时刻时主轴轴心相对于原点的在X轴和Y轴上的位移，FX_t和FY_t分别指的是轴心位置的在t时刻轴承油膜力在X轴和Y轴上的分量，FX_t+Δt和FY_t+Δt分别指的是轴心位置的在t+Δt时刻轴承油膜力在X轴和Y轴上的分量。

优选地，所述根据主轴的轴心在其截面所在方向上的位移计算出主轴轴心的速度根据以下公式计算得出：

其中，Δx_t-Δt和Δy_t-Δt分别指的是t-Δt时刻下位于X轴和Y轴的位移。