[发明专利]基于标识符软件线程执行顺序排列的机床工艺交互算法

权利要求书

1.基于标识符软件线程执行顺序排列的机床工艺交互算法，其特征在于包括以下步骤：

1)建立刀片切削工件几何模型；

2)通过样条插值方法建立刀片切削力模型，具体方法为：设F(u_i,v_j)点为切削力仿真的数据，u、v分别为切深和径向背吃刀量，利用样条插值曲面方法对刀片切削力模型进行建立，切削力插值模型公式如下：

其中，F为切削力仿真函数，F_v为F_u为F_uv为H₀、H₁、P₀、P₁为插值基函数，选用埃尔米特基函数作为插值基函数，其公式如下：

h_i、k_i、u’、v’与坐标点有关，其公式如下：

而F(u_i,v_j)点的导数与二阶导数用三次样条方法插值得到，由此利用C++编写得到刀片切削力模型；

3)建立主轴有限元模型；

4)计算刀具刀尖点运动学模型如下：

通过刀具刀尖点运动学模型以及工艺参数，计算刀尖点径向背吃刀量，并反馈到刀片切削力模型，得出理论切削力值；

5)基于刀片切削力模型，通过C++平台编写apdl程序，利用dos调用ansys批处理模式，将计算出的理论切削力值输入到主轴有限元模型中进行处理，并设置输出结果标志位，输出结果标志为S1，则代表已完成第一个时间步的刀尖振幅模拟；若apdl输入到ansys后，标志位未改变，则说明还未完成，算法进入循环等待标志位改变，反馈振动响应，将响应值叠加至刀具刀尖点运动学模型中，并结合刀片切削力模型计算切削力，不断迭代；当相邻两个时间步的力值变化量小于ε时，调用刀具刀尖点运动学模型计算下一个刀尖点位置，即下一个相位角，并输出刀片振幅及在振动影响下的刀片切削力，而后继续下一个刀尖点位置的刀片振幅和刀片切削力迭代，计算出所有刀尖点位置的刀片振幅和刀片切削力的数值；利用刀片振幅数据计算Ra，Ra的计算公式如下：

Ra＝|(a₁(1)+a₁(2)+a₁(3)+...+a₁(n))/n|

其中，a₁(n)为第1个刀片在第n个相位角的振幅。

2.如权利要求1所述基于标识符软件线程执行顺序排列的机床工艺交互算法，其特征在于在步骤1)中，所述建立刀片切削工件几何模型的具体方法为：选取刀片与工件接触的区域进行建模，建立不同切深、不同径向背吃刀量下的几何模型，并进行仿真，得到多组不同切深和不同径向背吃刀量下的瞬态切削力。

3.如权利要求1所述基于标识符软件线程执行顺序排列的机床工艺交互算法，其特征在于在步骤3)中，所述建立主轴有限元模型的具体方法为：通过手册查找轴承刚度，采集刀尖频响信号，通过调节有限元模型轴承刚度，使仿真刀尖频响模态参数与实测模态参数误差不超过预设值。