高速HSK热装工具系统结合部的参数辨识

中国机械工程 ›› 2015, Vol. 26 ›› Issue (18): 2486-2490.

高速HSK热装工具系统结合部的参数辨识

郑登升1;陈建1;陶德飞1;王贵成1,2

1.江苏大学,镇江,212013
2.南通理工学院,南通,226002

出版日期:2015-09-25 发布日期:2015-09-23
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51075192);国家重大科技专项（ZX201304009031）；南通市重点实验室建设资助项目（CP12014002）

Parameter Identification of High-speed HSK Shrink Tooling System Coupling Portion

Zheng Dengsheng1;Chen Jian1;Tao Defei1;Wang Guicheng1,2

1.Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu,212013
2.Nantong Polytechnic College,Nantong,Jiangsu,226002

Online:2015-09-25 Published:2015-09-23
Supported by:
National Natural Science Foundation of China（No. 51075192）;National Science and Technology Major Project ( No. ZX201304009031)

摘要/Abstract

摘要：

HSK工具系统的动态特性直接影响机床的加工效率与质量,获得准确的工具系统结合部参数又是精确预测HSK工具系统动态特性的基础。将热装刀柄-刀具结合部简化为弹簧-阻尼模型,基于Timoshenko梁理论建立了HSK热装刀柄-刀具结合部的有限元模型,采用弹塑性理论辨识结合部的刚度和阻尼，获得了HSK热装刀柄-刀具结合部内沿轴向不同位置的刚度和阻尼。进而建立了HSK热装工具系统的有限元动力学模型，分析工具系统刀尖点的频响函数。最后进行了HSK热装工具系统频响函数的实验测量，与理论频响函数相比较，验证了将结合部等效为弹簧-阻尼的辨识方法的合理性和有效性。

关键词: 高速加工, 可靠性, HSK热装工具系统, 结合部, 参数辨识

Abstract:

The dynamic characteristics of HSK tool system affected the machine processing efficiency and the workpiece surface quality,The basis of accurate prediction of the dynamic characteristics of HSK tool system was for obtaining coupling portion precise parameters of tool system.This paper simplified coupling portion of HSK shrink toolholder as spring-damping model,based on Timoshenko beam theory a finite element model of the HSK shrink-tool coupling portion was established,the stiffness and damping of coupling portion was identified by using elastoplastic theory,stiffness and damping of HSK shrink-tool coupling portion was got at different axial locations.And dynamics finite element model of HSK shrink tool system was established,frequency response function(FRF) of system tool tip point was analyzed.And experimental measurements of HSK shrink tool system FRF were made,which was compared with the theoretical FRF.Equivalent to a spring-damping the reasonable and effective identification method of coupling portion was validated.

Key words: high , speed , machining;reliability;HSK shrink tooling system;coupling portion;parameter identification

中图分类号:

TG502
TH113

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Zheng Dengsheng, Chen Jian, Tao Defei, Wang Guicheng, . Parameter Identification of High-speed HSK Shrink Tooling System Coupling Portion[J]. China Mechanical Engineering, 2015, 26(18): 2486-2490.

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