[发明专利]一种基于进给系统结合面的车床刀尖频响函数的预测方法

摘要

一种基于进给系统结合面的车床刀尖频响函数的预测方法，其技术要点是一、将整个车床加工系统进行子结构划分；二、将丝杠‑丝母和工作台‑导轨两个结合面等效为矩形结合面，建立矩形结合面模型，得到矩形结合面的刚度矩阵和阻尼矩阵；三、建立结合部模型，将得到的刚度矩阵、阻尼矩阵带入结合部模型内得到结合部处的位移响应；四、求取各子结构端的频响函数；五、将各子结构的端部频响函数与结合部处的振动响应耦合，得到车床刀尖点的频响函数。本发明是基于机床进给系统结合面影响所建立的刀尖频响函数，更加精准，据此建立的切削稳定域更可靠，同时为进一步研究车削过程动态特性以及刀具的振动磨损奠定了基础。

主权项

一种基于进给系统结合面的车床刀尖频响函数的预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将整个车床加工系统进行子结构划分，刀架以外部分的刀具作为子结构Ⅰ，刀架及刀夹内的刀体和工作台作为子结构II，丝母及处于丝母内的部分丝杠作为子结构Ⅲ，丝杠轴承端到丝母端之间的丝杠作为子结构Ⅳ；步骤二、将处于丝母内部的丝杠与丝母之间的结合面和工作台与导轨之间的结合面等效为矩形结合面，建立矩形结合面模型，得到矩形结合面的刚度矩阵[K]和阻尼矩阵[C]；步骤三、建立结合部模型，将得到的刚度矩阵[K]和阻尼矩阵[C]带入结合部模型内得到结合部处的位移响应Hi；步骤四、通过锤击法和Timoshenko梁模型求取各子结构端的频响函数；步骤五、将子结构Ⅰ、子结构II、子结构Ⅲ和子结构Ⅳ的端部频响函数与结合部处的振动响应耦合，得到车床刀尖点的频响函数。