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申请/专利权人：华南理工大学
摘要：本发明公开了一种基于加工表面特征数据聚类的切深切速控制方法；包括以下步骤：首先，将加工表面形貌特征化为波纹度和粗糙度的数据集，然后关联加工过程的切深和切速的参数，对加工系统的稳定与不稳定进行数字化分类，再采用加速度传感器测量磨削工艺系统的振动信号并计算出系统工作模态的参数，获得加工系统的固有频率和阻尼比，然后将建立的加工表面特征聚类与系统振动和磨削稳定性关联的动力学模型比对，最后拟合出加工系统的刚度和磨削力系数，在磨削稳定性的工艺范围内选择切深与切速实现虚实结合的区域匹配，在变化区域内调整切深切速实现加工表面质量和加工效率最大化。
主权项：1.一种基于加工表面特征数据聚类的切深切速控制方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤S1：在数控磨床上进行磨削加工，按照不同切深和切速的参数对金属工件进行加工，使用激光共聚焦测量仪测量金属工件加工表面的平均波纹度Wa和平均粗糙度Ra；步骤S2：将步骤S1中测得的各组加工参数对应的平均波纹度Wa和平均粗糙度Ra作为表面形貌特征集，对加工表面形貌特征进行稳定性聚类分析，根据聚类分析的结果将加工状态分为稳定和不稳定两类；步骤S3：动力学建模阶段，建立砂轮磨削垂直方向的动力学微分方程，以材料去除率表示动态磨削力，对动力学方程进行拉普拉斯变换得到该系统的传递函数，令传递函数分母为0得到磨削临界稳定方程，求解临界稳定方程求得转速N和进给深度h；步骤S4：工作模态分析阶段，测量磨削系统工作状态下磨削振动加速度信号，以该信号的自功率谱密度函数来代替系统的频响函数获取特征频率，在自功率谱密度函数上通过半功率带宽法获取阻尼比，代入步骤一中绘制初步的磨削稳定性区域图；步骤S5：将步骤S2中分类结果映射到步骤S2得到的磨削稳定性区域图上即可获得磨削力系数、磨削系统刚度和最终的磨削稳定性区域图；步骤S6：在步骤S5得到的磨削稳定性区域图中选取稳定区域的加工参数组合在加工表面质量稳定下实现加工效率最大化磨削加工。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华南理工大学 一种基于加工表面特征数据聚类的切深切速控制方法
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