电主轴多工况下动态响应测量装置及评估方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电主轴多工况下动态响应测量装置及评估方法，涉及电主轴动态性能评估技术领域。其中，方法包括：基于电主轴多工况下动态响应测量装置模拟多个预设工况，获取多个预设工况下力传感器测量的电磁力和位移传感器测量的位移；基于电磁力和位移，确定电主轴在多个预设工况下的动态刚度；基于克里金响应面法，对电主轴在多个预设工况下的动态刚度进行建模，获得电主轴在所有工况下的动态刚度；重复N次模拟和建模，获得N次建模后的所有工况下的动态刚度，并基于N次建模后的所有工况下的动态刚度和不确定理论，确定电主轴在待测工况下的动态刚度的性能裕度。本发明专利技术实现了对电主轴不同工况下的动态响应的量化评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电主轴动态性能评估，尤其涉及一种电主轴多工况下动态响应测量装置及评估方法。

技术介绍

1、机床是制造业中重要的基础机械装备和工作母机，是国民经济发展中不可或缺的支柱。精密主轴部件作为数控机床的核心部件，由于其与被加工工件直接接触，故主轴性能的好坏直接影响着机床的加工效率以及加工工件的精度和可靠性。

2、机床系统的动态性能对于在加工过程中实现所需的质量和生产率至关重要。加工过程中，材料去除产生的力对机床主轴施加动态激励，导致工件和刀尖之间产生相对振动。这些振动会影响工件的质量（表面粗糙度、尺寸精度）和生产率（加工不稳定性、灾难性故障）。因此，必须很好地表征主轴在高速旋转下的动态性能，特别是刀尖位置的动态行为。然而，由于电主轴结构的非线性特性，以及在加工过程中电主轴内部的轴承需要承受机械间隙、局部接触应力、润滑等因素的影响，不同工况(即工作负荷)下主轴的动态行为差异会很大。同时，由于加工参数的差异以及刀具和材料的不一致，加工过程中的工作负荷不是一个确定的值，使主轴刀尖动态响应的测量变得复杂，从而给工程师的决策带来困扰。

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【技术保护点】

1.一种电主轴多工况下动态响应测量装置，其特征在于，包括：电主轴、虚拟刀具、电磁激励模块、力传感器和位移传感器；其中，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述虚拟刀具包括转子铁芯、连接杆和压块；其中，

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转子铁芯采用硅钢片制成。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括主轴座、底板、位移传感器支座和一体支架；其中，所述电主轴固定在所述主轴座上，所述主轴座固定在所述底板上；所述电磁激励模块和所述力传感器均固定在所述底板上，所述位移传感器支座与所述一体支架连接后固定在所述底板上，所述位移传...

【技术特征摘要】

1.一种电主轴多工况下动态响应测量装置，其特征在于，包括：电主轴、虚拟刀具、电磁激励模块、力传感器和位移传感器；其中，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述虚拟刀具包括转子铁芯、连接杆和压块；其中，

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转子铁芯采用硅钢片制成。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括主轴座、底板、位移传感器支座和一体支架；其中，所述电主轴固定在所述主轴座上，所述主轴座固定在所述底板上；所述电磁激励模块和所述力传感器均固定在所述底板上，所述位移传感器支座与所述一体支架连接后固定在所述底板上，所述位移传感器固定在所述一体支架上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，位移传感器为非接触式的电涡流位移传感器，所述位移传感器采用分体式...

【专利技术属性】
技术研发人员：万少可，王彬，洪军，李小虎，孔令勇，杜孟超，毕星瑞，
申请(专利权)人：通用技术集团机床工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：