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基于解析法的HSK主轴-刀柄结合部参数辨识

发布时间:2018-08-06 13:55
【摘要】:辨识HSK主轴-刀柄结合部参数,是准确预测主轴系统动态特性及保证切削稳定性的基础条件。将HSK主轴-刀柄结合部简化为弹簧-阻尼模型。再根据HSK主轴-热装刀柄系统的频率响应矩阵,推导出HSK主轴-刀柄结合部的刚度矩阵。并基于耦合响应法计算热装刀柄两端的频响矩阵,利用有限差分法与实验测量相结合的方式,分别获得HSK主轴端点和HSK主轴-热装刀柄系统端点的频响矩阵。基于推导出的结合部刚度矩阵,分别辨识出HSK主轴-刀柄结合部的4个刚度参数kyf、kθf、kym和kθm,以及4个阻尼参数cyf、cθf、cym和cθm.使用耦合响应法计算出HSK主轴-热装刀柄端点的频响函数,并与实验测量的各阶频率相比较,理论频率与实验结果最大差值为7.9%,进而验证辨识参数的准确性和辨识方法的合理性。
[Abstract]:Identifying the parameters of HSK spindle and cutter shank joint is the basic condition to accurately predict the dynamic characteristics of the spindle system and ensure the cutting stability. The HSK spindle-tool shank joint is simplified as a spring-damping model. According to the frequency response matrix of the HSK spindle-hot-mounted cutter shank system, the stiffness matrix of the HSK spindle-tool shank joint is derived. Based on the coupling response method, the frequency response matrix at both ends of hot-loaded cutter shank is calculated, and the frequency response matrix of HSK spindle endpoint and HSK spindle hot-loaded cutter shank system endpoint are obtained by using finite difference method and experimental measurement. Based on the stiffness matrix of the joint, the four stiffness parameters of the HSK spindle and tool shank joint, kyfkym and k 胃 m, as well as the damping parameters, cyfac 胃 fen cym and c 胃 m, are identified respectively. Using the coupling response method, the frequency response function of the end point of the HSK spindle and hot mounted cutter shank is calculated, and compared with the frequency of each order measured by the experiment. The maximum difference between the theoretical frequency and the experimental results is 7.9, which verifies the accuracy of the identification parameters and the rationality of the identification method.
【作者单位】: 江苏大学机械工程学院;成都工具研究所有限公司;南通理工学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51075192;51275217) 国家重大科技专项(2013ZX04009031) 南通市重点实验室资助项目(CP12014002) 江苏省博士创新基金项目(CXZZ13_0656)
【分类号】:TG502

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2167934

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