外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113916473A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111071172.4(22)申请日2021.09.13(71)申请人启林航空测试科技（太仓）有限公司地址215400江苏省苏州市太仓市大连东路36号5幢(72)发明人胡育佳(74)专利代理机构南京禾易知识产权代理有限公司32320代理人冯五洲(51)Int.Cl.G01M5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法(57)摘要本发明涉及一种外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，利用动力学测试获得被测加工产品的模态信息，该模态信息包括固有频率、振型；根据顶尖结合面刚度的影响，建立被加工产品的动力学模型；利用动力学测试中模态识别结果和动力学模型中模型求解结果，建立包含频率、振型和柔度的综合目标识别函数；将磨床头尾架顶尖结合面刚度的测试转变为一个优化识别问题，求解获得头尾架顶尖结合面刚度的值。针对外圆磨床顶尖结合面刚度值测试的困难的问题，通过以上方法，可以方便进行顶尖结合面刚度测试。CN113916473ACN113916473A权利要求书1/1页1.一种外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：利用动力学测试获得被测加工产品的模态信息，该模态信息包括固有频率、振型；步骤S2：根据顶尖结合面刚度的影响，建立被加工产品的动力学模型；步骤S3：根据步骤S1和S2，利用动力学测试中模态识别结果和动力学模型中模型求解结果，建立包含频率、振型和柔度的综合目标识别函数；步骤S4：将磨床头尾架顶尖结合面刚度的测试转变为一个优化识别问题，求解获得头尾架顶尖结合面刚度的值。2.根据权利要求1所述的外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，其特征在于：在步骤S1中，利用动力学测试在随机振动环境中通过振动测试获得产品的时程数据，并对时程数据进行模态识别，识别获取该产品的模态信息。3.根据权利要求1所述的外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，其特征在于：在步骤S2中，首先给定产品顶尖结合面刚度识别区间，建立考虑结合面刚度的产品动力学模型，为迭代搜索和综合目标函数确定提供基础。4.根据权利要求1所述的外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，其特征在于：在步骤S3中，通过综合目标函数值来确定结合面刚度的准确性，若求解获得数值结果超出误差范围，则将产品个体进行选择、交叉、变异来重新建立动力学模型和求解，再次获得综合目标函数值。5.根据权利要求1所述的外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，其特征在于：在步骤S4中，通过分析支承刚度分布情况，从而确定顶尖结合面刚度值。2CN113916473A说明书1/5页外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法技术领域[0001]本发明涉及磨床加工技术领域，尤其涉及一种外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法。背景技术[0002]外圆磨床头架及尾架顶尖处的结合面刚度与外圆磨床的加工精度直接相关，也是磨削工艺参数优化、数字孪生技术开发的基础，准确的获得外圆磨床头尾架顶尖处结合面刚度将给磨削一致性监测、磨削质量监控、磨削工艺参数优化等技术的发展带来提升。[0003]但是由于结合面刚度缺少直接的测试方法，特别是外圆磨床头尾架顶尖处由于结合面积小，对加工精度影响大，其结合面刚度值的测试存在困难。针对外圆磨床顶尖结合面刚度值测试的困难，申请人发明了基于动力学测试的结合面刚度值测试方法。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，以解决上述背景技术中遇到的问题。[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案如下：[0006]一种外圆磨床顶尖结合面刚度测试方法，包括以下步骤：[0007]步骤S1：利用动力学测试获得被测加工产品的模态信息，该模态信息包括固有频率、振型；[0008]步骤S2：根据顶尖结合面刚度的影响，建立被加工产品的动力学模型；[0009]步骤S3：根据步骤S1和S2，利用动力学测试中模态识别结果和动力学模型中模型求解结果，建立包含频率、振型和柔度的综合目标识别函数；[0010]步骤S4：将磨床头尾架顶尖结合面刚度的测试转变为一个优化识别问题，求解获得头尾架顶尖结合面刚度的值。[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过利用动力学实验设置获得被测加工产品的模态信息，并结合动力学模型带入目标识别函数，求得最小化目标函数，从而确定头尾架顶尖结合面刚度的值，进而确定本方法可以实现外圆磨床顶尖结合面刚度测试。附图说明[0012]参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：[0013]图1为本发明外圆磨床顶尖结合