一种基于二分法的机床加工稳定性边界快速求解方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床加工参数优化和铣削稳定性分析领域，尤其涉及稳定性边界的求解，更具体地，涉及一种基于二分法的机床加工稳定性边界快速求解方法。
技术介绍
复杂自由曲面类零件(如叶轮、叶片、螺旋桨等)在加工过程中由于薄壁、悬臂等结构特征，自身刚度弱，在加工过程中如果加工参数选择不当，常常会导致加工过程失稳，发生颤振等现象，进而引起加工缺陷，造成设备故障等问题，并且会加速刀具的磨损。其中，加工失稳是指在加工过程中由于刀具与工件之间的相互作用发生强烈振动，其主要由共振和颤振引起，相对于加工共振，加工颤振难以避免。因此，为了减少加工颤振的影响，需要选择合理的加工参数，并进行加工稳定性分析，求解加工稳定性边界(又称叶瓣图)。目前，求解加工稳定性有多种方法，如Altintas、Budak等人提出的零阶系数平均法(ZOA)，Bayly等人提出的时间有限元法(TFEA)，Insperger、Stepan等人提出的半离散法(SDM)以及丁烨等人提出的全离散法(FDM)和数值积分法(NIM)(YeDing，LiMinZhu，XiaoJianZhangandHanDing，NumericalIntegrationMethodforPredictionofMillingStability，JournalofManufacturingScienceandEngineering，133(3)，031005，Jun08，2011)等。同等条件下，数值积分法的计算效率优于其他方法，且精度较高，是目前优秀的求解加工稳定性的方法之一。但是考虑稳定域的求解需要离散参数域平面，数值积分法的计算速...
【技术保护点】
一种基于二分法的机床加工稳定性边界快速求解方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预设需求解稳定性边界的参数平面的边界条件、判稳函数f(x)和迭代次数，根据所述边界条件获得所需的参数平面，对所述参数平面进行初步划分，将其划分为P×Q个网格；其中：所述判稳函数f(x)具体为给定网格节点处依据Floquet定理给出的判稳条件，其函数值采用如下公式计算：f(x)＝ρ(Φ)‑1；式中：ρ(Φ)＝max{|λi|}为Φ的谱半径，Φ为给定网格节点处由数值积分法求得的Floquet传递矩阵，λi为传递矩阵Φ的特征值；(2)利用二维二分法对所述每个网格进行再次划分，将其划分为更小的子网格；(3)在每个子网格的顶点处利用数值积分法求解所述判稳函数f(x)的函数值，对于每个子网格，若四个顶点中f(x)的函数值有异号，则该子网格为包含网格，否则，则该子网格为非包含网格；(4)将所述非包含网格执行步骤(2)～(3)一到两次，如果仍然为非包含网格，则结束；否则，获得新的包含网格，并转向步骤(5)；(5)将步骤(3)和(4)中获得的所有包含网格重复执行步骤(2)～(4)，逐步逼近f(x)曲线，直至达到所述预设的迭代...
【技术特征摘要】
1.一种基于二分法的机床加工稳定性边界快速求解方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预设需求解稳定性边界的参数平面的边界条件、判稳函数f(x)和迭代次数，根据所述边界条件获得所需的参数平面，对所述参数平面...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小俭，解亚昆，丁汉，陈丁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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