朱坚民　 何丹丹　 田丰庆　 赵全龙

上海理工大学，上海，200093



一种新的预测铣刀刀尖频响函数的方法

朱坚民 何丹丹 田丰庆 赵全龙

上海理工大学，上海，200093

为准确快速地预测铣刀刀尖点频响函数，提出一种基于逆响应耦合子结构分析(IRCSA)法辨识刀柄-刀具结合面参数的刀尖点频响函数预测方法。该方法通过建立计算刀柄末端频响函数矩阵和刀尖点频响函数矩阵的数学模型，利用逆响应耦合子结构分析法求取随频率变化的刀柄-刀具结合面参数。通过Cuckoo search算法及有限元分析确定刀尖点频响函数中对刀柄-刀具结合面复刚度矩阵变化最为敏感的固有频率，取该频率对应的结合面参数为刀柄-刀具结合面复刚度矩阵的辨识结果，由此计算出刀尖点频响函数。通过硬质合金圆柱棒、2刃铣刀和4刃铣刀进行验证，对比了所提预测方法、Cuckoo search优化算法预测的刀尖点频响函数与实测值三者之间的差异，实验结果表明该预测方法预测的刀尖点频响函数的固有频率和实测固有频率的误差在5%以内，所用时间约为Cuckoo search优化算法的1%，达到了较高的预测精度，并且更加省时、简便。

刀尖点频响函数；逆响应耦合子结构分析(IRCSA)；结合面复刚度矩阵；Cuckoo search算法；预测

0　引言

数控机床主轴系统包含主轴-刀柄、刀柄-刀具等特性较为复杂的结合面，结合面作为主轴系统的薄弱环节，其模型的准确性直接影响到主轴系统刀尖点频响函数的预测精度[1]。

国内外学者在考虑主轴系统……