孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，包括以下步骤：S1.构建坐标系，描述刀具运动形态；S2.确定刀具径向跳动参数对加工过程的影响；S3.提取出每个刀齿实测的临界刀具切削位置；S4.建立每个刀齿理论上所对应的临界刀具切削位置；S5.将实测的刀具径向跳动特征参数与理论的刀具径向跳动特征参数进行融合，定义为一对孪生数据，确定组合之间的最小间距，获得径向跳动参数辨识结果。该方法摆脱了对传统切削力模型的依赖，通过几何建模技术由实测切削力信号中提取出刀具径向跳动特征参数，将其与理论上融合径向跳动的特征参数组成组合，确定组合之间最小间距，获得径向跳动参数辨识结果，通过几组数据组合便可以辨识出刀具径向跳动参数，计算效率和精度显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铣削，具体涉及一种孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法。

技术介绍

1、在数控铣削过程中，不可避免地存在着刀具径向跳动，造成刀心运动轨迹偏离理想位置，切削刃之间已不在进行均匀化切削，严重刀具径向跳动甚至导致只有一部分刀齿参与切削，而一部分刀齿完全没有参与切削，加速刀具的磨损和破损，降低工件表面加工质量。

2、刀具跳动可以分为径向跳动和轴向跳动，轴向跳动可以通过调整工件装夹状况来降低对加工的影响，而对于径向跳动，目前还没有有效的消除或减弱它的方法。刀具径向跳动状况可以通过刀具径向跳动参数来表征，刀具径向跳动参数主要包括径向跳动距离ρ和径向跳动角度λ，分别通过刀具与主轴旋转中心偏离距离和偏离角度来刻画径向跳动状况。准确辨识刀具径向跳动状况可以知道刀具的破损或磨损状况，进而进行相应的换刀或加工补偿等工作，避免严重径向跳动对工件表面加工质量的影响。

3、目前，刀具径向跳动参数辨识的主要方法是，通过融合刀具径向跳动参数的切削力模型仿真出切削力与实测切削力进行对比，确定两者间距最小时的径向跳动状况即为辨识结果，这样存在两本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，其特征在于，所述步骤S1中建立的坐标系包括进给坐标系Os-XfYfZf、主轴坐标系Os-XsYsZs、工件坐标系Ow-XwYwZw、刀具坐标系O-XtYtZt、辅助坐标系O-XcYcZc和优化坐标系O-Xt1Yt1Zt1。

3.根据权利要求2所述的孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，其特征在于，所述步骤S1中刀具运动形态是指，刀具在坐标系Os-XsYsZs内的运动能够分解为两部分，第一部分为刀具中心...

【技术特征摘要】

1.一种孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，其特征在于，所述步骤s1中建立的坐标系包括进给坐标系os-xfyfzf、主轴坐标系os-xsyszs、工件坐标系ow-xwywzw、刀具坐标系o-xtytzt、辅助坐标系o-xcyczc和优化坐标系o-xt1yt1zt1。

3.根据权利要求2所述的孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，其特征在于，所述步骤s1中刀具运动形态是指，刀具在坐标系os-xsyszs内的运动能够分解为两部分，第一部分为刀具中心点绕着主轴中心在坐标系os-xsyszs内以转速θ、半径ρ进行旋转，另一个为刀具绕着刀具中心点在坐标系o-xtytzt内以转速θ、半径rz进行旋转。

4.根据权利要求3所述的孪生数据驱动的五轴数控铣削刀具径向跳动辨识方法，其特征在于，所述步骤s1中坐标系o-xt1yt1zt1平行于坐标系os-xsyszs，不受径向跳动角度λ的影响，刀具运动形态替换为，刀具在坐标系os-xsyszs内的运动能够分解为两部分，第一部分为刀具中心点绕着主轴中心在坐标系os-xsyszs内以转速θ、半径ρ进行旋转，另一个为刀具绕着刀具中心点在坐标系o-xt1yt1zt1内以转速θ、半径rz进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：代月帮，杨建华，刘同冈，周成洋，马驰，陈义强，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：