基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法及系统技术方案

技术编号:46626858 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:24
基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法及系统,包括:建立具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型;根据具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型,分别得到偏置式转摆头转动以及摆动状态下的刀柄端频响函数预测模型;通过四个正交姿态下的机床主轴端的频响函数矩阵,得到任意转摆状态下的机床主轴端频响函数预测模型;通过子结构耦合法,得到任意刀柄‑刀具的组合下的频响函数预测模型。本发明专利技术一方面解决了偏置式转摆头由于转摆姿态的改变导致频响函数差距较大的问题,另一方面解决了在大型曲面零件加工过程中由于频繁换刀导致频响函数需要重新实验测试的问题,为镗铣床稳定性叶瓣图的准确计算奠定了一定的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工,具体涉及基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法及系统


技术介绍

1、偏置式转摆头是解决大型水轮机转轮、大型叶轮、叶片以及船用螺旋桨等异性复杂工件曲面加工的重要手段,因此在水电、航空、航天以及军工等生产领域得到了广泛的应用。在利用镗铣床对大型复杂曲面零件的加工过程中,常常由于曲面结构复杂,为了避免干涉,需要利用大伸长量的主轴和滑枕伸长对其进行加工。会导致工艺系统的稳定性变差,加工容易发生颤振,导致零件的表面质量变差。而加上偏置式转摆头可以给镗铣床带来两个附加的自由度,使得其能更好的对复杂曲面进行加工,并提高工艺系统的稳定性。

2、但是随着转摆头姿态的变化,会导致频响函数发生变化,进而影响工艺系统的稳定性。一方面偏置式转摆头空间姿态的变化会导致主轴系统内柔性结合部的接触状态发生改变;另一方面,随着转摆姿态的变化,会导致主轴系统的质量分布发生变化。从而导致不同姿态下频响函数差距较大的问题,极大的影响了工艺系统的稳定性。

3、现有已公开专利cn104732088a,针对单摆头结构铣床的频响函数进行预测,不适本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,所述建立具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型,包括:

3. 根据权利要求2所述的基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型如式(1)所示:

4.根据权利要求1所述的基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,所述根据具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型,分别得到偏置式转摆头转动以及摆动状态下的刀柄端频响函数...

【技术特征摘要】

1.基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,所述建立具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型,包括:

3. 根据权利要求2所述的基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型如式(1)所示:

4.根据权利要求1所述的基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,所述根据具有旋转轴相连的两个子结构的频响函数预测模型,分别得到偏置式转摆头转动以及摆动状态下的刀柄端频响函数预测模型,包括:

5. 根据权利要求4所述的基于旋量变换矩阵的偏置式转摆头频响函数预测方法,其特征在于,将机床本体和偏置式转摆头的转轴视为子结构b,摆头视为子结构a,则偏置式转摆头的摆动视为摆头绕x轴旋转,绕x轴旋转的旋量变换变换矩阵如式(4)所示,将的两个摆动正交姿态对应的角度带入旋量变换矩阵中并进行简化,得到摆动状态下的主轴端频响函数如式(5)所示:

6.根据权利要求1所述的基于旋量变换矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐宇阳梁宇彤张俊白乐乐刘弘光赵万华
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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