高速铣削刀柄系统内阻尼模态参数识别方法

"高速铣削刀柄系统内阻尼模态参数辨识" 高速铣削是现代机械加工中的重要技术，其高效、精密的特点在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。在高速铣削过程中，刀具与刀柄的连接方式对于加工精度和稳定性起着关键作用。本文针对高速铣削用BT40刀柄系统，探讨了内部阻尼对系统动态性能的影响，并提出了相应的模态参数辨识方法。 刀柄系统通常采用弹簧筒夹过盈联结，这种结构在高速旋转时，由于刀具与刀柄之间的微小滑移，会产生结构内阻尼。当铣削速度进入超临界区域，这种内阻尼效应变得显著，可能影响到系统的振动特性，从而降低加工质量，甚至导致刀具破损。因此，理解和量化这种内阻尼对于优化刀柄系统设计、提高高速铣削性能至关重要。 为了研究内阻尼模态参数，作者建立了刀具-刀柄的二自由度模型，这是一种简化但能有效反映实际系统动态特性的模型。通过等效单自由度法，可以将复杂的二自由度系统转化为一个简化的模型，便于分析和计算系统的传递函数。传递函数描述了系统输入与输出之间的关系，是分析动态响应的重要工具。 接下来，文章采用了自由悬挂模态试验来识别系统的模态参数，这包括固有频率和阻尼比。自由悬挂模态试验是一种常用的实际系统模态参数辨识方法，通过测量系统在无外力干扰下的自然振动，可以准确获取系统的动态特性。实验结果可以用来验证理论分析的准确性，确保对内阻尼的理解与实际工况相符。 关键词包括高速铣削、刀柄系统、内阻尼和参数辨识，这些术语涵盖了该研究的核心内容。高速铣削是指在高转速下进行的铣削工艺，刀柄系统则涉及刀具与机床主轴的连接部分，内阻尼是指由系统内部摩擦和变形引起的能量损耗，而参数辨识则是通过实验和理论分析确定系统动态特性的过程。 这篇论文的研究对于理解和改善高速铣削过程中的动态行为具有重要意义，提出的理论和试验方法可以为高速铣削刀柄系统的优化设计提供参考，以实现更高效、更稳定的加工效果。