【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于機械制造自動化領域，具體涉及一種基于數控加工程序指令序列的數 控車削加工過程振動抑制方法。該方法旨在提高數控加工的穩定性，避免加工過程中出現 強烈的振動，即抑制顫振的發生。該方法適用于精密加工、柔性制造、無人化加工等領域。
技術介紹
數控機床是一種高效的自動化加工設備，它嚴格按照加工程序，自動的對被加工 工件進行加工，把從數控系統外部輸入的直接用于加工的程序稱為數控加工程序，數控加 工程序表示了數控機床要完成的全部動作。一個完整的數控加工程序由程序名、程序內容 和程序結束指令三部分組成，程序內容是整個數控加工程序的核心，它由若干個程序段組 成，每個程序段是一個完整的加工工步單元，它由若干個指令字組成。指令字是指一系列按 規定排列的字符，作為一個信息單元存儲、傳遞和操作。指令字是由一個英文字母與隨后的 若干位十進制數字組成，這個英文字母稱為地址符。如“X250”是一個指令字，X為地址符， 數字“250”為地址中的內容。指令字是數控加工程序中最小的有效單位。把一個數控加工 程序的程序段按照加工順序進行排列，所構成的一個序列，稱為指令序列。通常，數控加工 程序在執行過程中，會預先把即將要執行的程序段加載到緩沖區，經過解釋后，再進行插補 等一系列處理，最后被執行。機床切削顫振是發生在刀具系統與工件系統之間的強烈自激振動，它的產生，與 機床本身的動態特性以及加工材料的力學特性均有關，影響因素非常多。隨著無人化工廠 以及柔性制造等的發展，切削顫振日益成為一個制約因素；與此同時，在航空航天等領域， 為了提高加工效率，往往采用較大的切削用量(包括背吃刀量、...
【技術保護點】
一種基于指令序列的數控車削加工過程振動抑制方法，其特征在于，該方法包括下述步驟：第１步識別機床動力學參數，包括固有頻率ω↓［ｎ］，阻尼比ζ和剛度系數ｋ；第２步通過切削力實驗，得到靜態切削力系數ｋ↓［ｓ］切削力Ｆ模型如式（Ⅰ）所示：Ｆ＝ｋ↓［ｓ］ｂｈ式（Ⅰ）其中，ｈ為切削厚度，ｂ為切削寬度，ｋ↓［ｓ］為靜態切削力系數，在變化切削厚度ｈ和切削寬度ｂ條件下，進行切削力實驗，得到一系列數據值（ｈ，ｂ，Ｆ），經線性最小二乘法辨識得到靜態切削力系數ｋ↓［ｓ］；第３步獲取機床加工穩定性極限，制作機床加工穩定性極限曲線加工穩定性極限是指顫振發生的臨界條件下的一組（ｎ，ｂ↓［ｌｉｍ］）的值，ｎ表示轉速，ｂ↓［ｌｉｍ］表示在該轉速下的極限切削寬度；利用式（Ⅱ）和式（Ⅲ）獲得機床加工穩定性極限：ｎ＝６０ｗ／（２ｊπ＋ｓｉｎ↑［－１］２ξλ／＊＊＊－ｔａｎ↑［－１］（２ξλ／（１－λ↑［２］）））式（Ⅱ）ｂ↓［ｌｉｍ］＝－２ξλｋ／（ｋ↓［ｓ］ｓｉｎ（ｓｉｎ↑［－１］２ξλ／＊＊＊－ｔａｎ↑［－１］（２ξλ／（１－λ↑［２］））））式（Ⅲ）其中，λ＝ω／ω↓［ｎ］，ω為比ω↓［ｎ］值稍大的頻率值，ｊ是一個整數...
【技術特征摘要】
一種基于指令序列的數控車削加工過程振動抑制方法，其特征在于，該方法包括下述步驟第1步識別機床動力學參數，包括固有頻率ωn，阻尼比ζ和剛度系數k；第2步通過切削力實驗，得到靜態切削力系數ks切削力F模型如式(I)所示F＝ksbh式(I)其中，h為切削厚度，b為切削寬度，ks為靜態切削力系數，在變化切削厚度h和切削寬度b條件下，進行切削力實驗，得到一系列數據值(h，b，F)，經線性最小二乘法辨識得到靜態切削力系數ks；第3步獲取機床加工穩定性極限，制作機床加工穩定性極限曲線加工穩定性極限是指顫振發生的臨界條件下的一組(n，blim)的值，n表示轉速，blim表示在該轉速下的極限切削寬度；利用式(II)和式(III)獲得機床加工穩定性極限 <mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>60</mn><mi>w</mi> </mrow> <mrow><mn>2</mn><mi>jπ</mi><mo>+</mo><msup> <mi>sin</mi> <mrow><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msup><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>ξλ</mi> </mrow> <msqrt><msup> <mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mi>ξλ</mi><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mi>λ</mi> <mn>2</mn></msup><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup> </msqrt></mfrac><mo>-</mo><msup> <mi>tan</mi> <mrow><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msup><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mrow> <mn>2</mn> <mi>ξλ</mi></mrow><mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup><mi>λ</mi><mn>2</mn> </msup></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac> </mrow>式(II) <mrow><msub> <mi>b</mi> <mi>lim</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>ξλk</mi> </mrow> <mrow><msub> <mi>k</mi> <mi>s</mi></...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳吉紅，毛寬民，張敏，唐小琦，尹玲，周向東，周彬，
申請(專利權)人：武漢華中數控股份有限公司，華中科技大學，
類型：發明
國別省市：83[中國|武漢]
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