数控机床切削过程中的动态特性测量方法

来源：机床与液压杂志2022年第19期北京时间：

作者：黄连宝，袁名伟

单位：天津职业大学机械工程实训中心；天津职业技术师范大学机械工程学院

摘要：针对高速高精度切削加工过程中机床动态特性分析较为困难的问题，提出一种快速扫频正弦切削法来测量数控机床切削过程中的动态特性。该方法采用车削过程中的切削力作为激振力进行试验模态分析，主要通过以恒定的进给量切削正弦轮廓的圆柱形工件，并线性增加主轴转速，从而将切削力转化为数控机床频率响应函数的激励输入。结果表明：与传统的冲击测试方法对比，快速扫频正弦切削测试的共振峰柔度和频率均有所降低，分别降低了约6.7%和16.7%。此外，通过希尔伯特变换分析，观察到冲击测试和快速扫频正弦切削测试之间有很大的区别。在快速扫频正弦切削测试中，可以直接识别出切削过程中非线性的影响，为准确测量机床切削过程中的动态特性提供了理论依据。

关键词：数控机床;快速扫频正弦切削法;动态特性测量方法;非线性

基金资助：天津市教育委员会科学技术研究项目(TJBQN01803108)；天津市自然科学基金项目(41102/HZ160110)；全国教育科学“十五”规划教育部重点课题(DJB030362)