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基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法及系统技术方案

技术编号:45094782 阅读:14 留言:0更新日期:2025-04-25 18:32
本发明专利技术提出一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法及系统,通过薄壁工件的模态频率反向辨识薄壁工件弹性边界约束刚度,结合辨识出的薄壁工件弹性边界约束刚度,计算薄壁工件解析模态振型,进而建立切削力与位移响应的映射关系函数,根据单传感器的测量的位移,利用构建的切削力与位移响应的映射关系函数即可重构出切削力和位移场,相比多传感器重构方法,单传感器重构具有更高的重构效率、更好的可靠性和更低的测试成本,提高了在线重构的实时性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄壁工件相关,尤其涉及基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、薄壁工件具有低刚度和高变形倾向的特点,在切削力作用下容易频繁振动,导致尺寸精度和表面完整性偏差。与高刚性工件不同,薄壁工件在加工过程中表现出复杂的动态行为,如局部变形和振动。在线误差补偿和加工参数自主调整等技术可以有效地处理这些复杂的动态行为。而在加工过程中在线监测几何和物理量(如切削力、位移)是实施这些技术的先决条件。直接测量切削力和位移涉及高成本,这在工业应用中是不理想的。因此,该行业迫切需要简单且经济高效的替代技术:通过测量结构的响应间接预测切削力;利用有限数量的测点的振动响应,间接预测薄壁工件切削点处甚至全场的位移响应。

3、在薄壁工加工过程中,切削力和工件振动响应都表现出时变和空间分布特征,切削点的频响函数是动态变化的。国内外学者提出了许多间接预测切削力的方法,例如通过多个传感器测量机床部件的振动响应来预测切削力。尽管可以在特定情况下有效地本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,利用薄壁工件的模态频率反向辨识薄壁工件弹性边界约束刚度,具体为:

3.如权利要求1所述的一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,采用一阶剪切变形理论和波动法计算解析模态振型,所述解析模态振型具体为:

4.如权利要求1所述的一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,根据所计算出的薄壁工件解析模态振型,采用模态叠加法建立切削力与位移响应的映射关系函数,具体为:...

【技术特征摘要】

1.一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,利用薄壁工件的模态频率反向辨识薄壁工件弹性边界约束刚度,具体为:

3.如权利要求1所述的一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,采用一阶剪切变形理论和波动法计算解析模态振型,所述解析模态振型具体为:

4.如权利要求1所述的一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,根据所计算出的薄壁工件解析模态振型,采用模态叠加法建立切削力与位移响应的映射关系函数,具体为:

5.如权利要求1或4所述的一种基于单传感器的薄壁工件切削力和位移场重构方法,其特征在于,所构建的切削力与位移响应的映射关系函数具体为:

6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:马海峰陈杰宋清华蔡玉奎刘战强
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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