基于机床刀具动刚度测量的铣削工艺参数优化方法
专利汇可以提供基于机床刀具动刚度测量的铣削工艺参数优化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于 铣床 刀具动 刚度 测量的 铣削 加工工艺参数优化方法，其步骤是：1.机床 铣刀 系统的动刚度测量计算，1）建立机床铣刀系统动 力 学模型，2）机床铣刀静刚度测量计算，3）机床铣刀系统固有 频率 和阻尼比测量计算；2.铣削加工工艺优化。本发明在测量计算铣床刀具系统的静刚度和动刚度的 基础 上，通过测量计算机床刀具在X和Y方向上的静刚度与动刚度，并结合切削过程中铣削力获得铣削加工过程中刀具的 变形 量，利用遗传 算法 优化的铣削加工工艺参数，该方法易操作，实用性强，对实际铣削加工提高加工 精度 和加工效率有重要意义。，下面是基于机床刀具动刚度测量的铣削工艺参数优化方法专利的具体信息内容。
1.一种基于铣床刀具动刚度测量的铣削加工工艺参数优化方法，其特征在于，其步骤是：
一 .机床铣刀系统的动刚度测量计算
1）建立机床铣刀系统动力学模型
机床-刀具系统简化为X和Y相互垂直方向上的二自由度振动系统，如下式所示：
（1）
式中： ， —分别为X、Y方向上机床—刀具系统的质量；
， —分别为X、Y方向上机床—刀具系统的阻尼；
， —分别为X、Y方向上机床—刀具系统的静刚度；
， —分别为X、Y方向上作用在刀具切削力的分力；
经拉普拉斯转换得到：
（2）
式中： ， —分别为X、Y方向上机床—刀具系统的动刚度；
由上式（2）得知，机床-刀具系统的动刚度表示为：
（3）
式中： ， —分别为X、Y方向上机床—刀具系统的静刚度；
， —分别为X、Y方向上机床—刀具系统的阻尼比；
， —分别为X、Y方向上机床—刀具系统的交变频率与固有频率比；其交变频率为，为铣刀齿数，为主轴转速；
2）机床铣刀静刚度测量计算
利用实验方法求刀具系统静刚度，刀具（3）通过刀柄（2）固定在主轴（1）上，使用压力传感器（4）在刀具（3）的刀尖位置上施加一定力 ，同时电涡流位移传感器（5）测量出刀具（3）的刀尖变形量 ，通过数据采集卡（6）和计算机（7）记录压力信号和电涡流位移传感器的位移信号，利用下式计算出刀具静刚度：
（4）
3）机床铣刀系统固有频率和阻尼比测量计算
使用阶跃响应法来计算刀具系统的固有频率和阻尼比，步骤如下：首先利用拉力传感器（9）通过细绳（8）对刀具（3）施加一定的拉力 作为系统输入信号；然后使用剪刀把细绳瞬间剪断，通过电涡流位移传感器（5）采集刀具另一端的位移振动的输出信号,最后通过阶跃响应频响函数计算出刀具系统的固有频率 和阻尼比 ；
通过上述静刚度测量和上述阶跃响应法可测量出机床-刀具系统X方向上的静刚度、固有频率和阻尼比，进而求出X方向的动刚度 ；用相同方法测量出机床-刀具系统Y方向上的静刚度、固有频率和阻尼比，求出Y方向的动刚度 ；
二. 铣削加工工艺优化
根据铣削加工原理，得到作用在整个铣刀上在X和Y方向上的瞬时切削力，如下式：
（5）
式中， 、 、 、 分别为刀具主轴转速、刀具切削宽度、工件进给速度、刀具切削深度；
通过上述加工工艺参数确定铣刀X方向和Y方向的铣削力值，结合机床-刀具系统的动刚度测量计算式（3），计算出铣削刀具在X方向和Y方向上的动态变形量，如式（6）所示：
（6）
设主轴转速 、切削宽度 、工件进给速度 、刀具切削深度 及每齿切削量
的约束条件为 、 、 、 、
，对应于任一组参数 ，根据公式（6）可计算出铣削刀具的总
变形 ，铣削材料去除率为 ，建立目标优化函数 和 ：
（7）
正规化后，各铣削工艺参数作为个体的表现形式为：
（8）
设定遗传算法的参数，世代数为 ，个体数为 ，一个变量个体的位长为 ，交叉率为，突然变异率为 ；
可获得遗传算法优化后的结果主轴转速 、切削宽度 、工件进给速度 、刀具切削深度 做为机床加工工艺参数。
基于机床刀具动刚度测量的铣削工艺参数优化方法
技术领域
背景技术
发明内容
总变形 ，铣削材料去除率为 ，建立目标优化函数 和 ：
具体实施方式
，根据公式（6）可计算出铣削刀具的总变形 ，铣削材料去除
率为 ，建立目标优化函数 和 ：
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种心电动力学数据量化分析方法 | 2020-05-11 | 835 |
| 通过电流体动力学推进力来泵送泥浆 | 2020-05-12 | 88 |
| 通过电流体动力学推进力来泵送泥浆 | 2020-05-12 | 625 |
| 用于研究等电聚焦电泳动力学的装置 | 2020-05-11 | 95 |
| 在航天器动力学离心状态下使用的电磁振动台 | 2020-05-13 | 208 |
| 风电齿轮箱动力学响应多参数检测装置 | 2020-05-13 | 514 |
| 用于生烃动力学研究的热模拟电炉 | 2020-05-11 | 128 |
| 一种电沉积流体动力学检测装置 | 2020-05-12 | 505 |
| 在航天器动力学离心状态下使用的电磁振动台 | 2020-05-13 | 674 |
| 用于控制的降阶的电池热动力学建模 | 2020-05-11 | 511 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
