[發(fā)明專利]一種基于優(yōu)化順序的機(jī)床動態(tài)性能提升方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811622565.8
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109634122B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李天箭;丁曉紅;吳晨帆
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種基于優(yōu)化順序的機(jī)床動態(tài)性能提升方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，根據(jù)機(jī)床工作時(shí)的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)將所述機(jī)床轉(zhuǎn)化為多個(gè)受力部件；

步驟S2，對每個(gè)所述受力部件建立一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；

步驟S3，對每個(gè)所述關(guān)鍵點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，獲取所述關(guān)鍵點(diǎn)在受力狀態(tài)下空間坐標(biāo)點(diǎn)的矢量改變量；

步驟S4，對每個(gè)所述受力部件的所述關(guān)鍵點(diǎn)的空間坐標(biāo)點(diǎn)的矢量改變量從大到小進(jìn)行排序，得到優(yōu)化順序；

步驟S5，按所述優(yōu)化順序依次對每個(gè)受力部件進(jìn)行優(yōu)化得到優(yōu)化受力部件；

步驟S6，將所述優(yōu)化受力部件進(jìn)行加工裝配，得到動態(tài)性能提升的機(jī)床，

其中，步驟S5包括以下子步驟：

步驟S5-1，按所述優(yōu)化順序選取準(zhǔn)備進(jìn)行優(yōu)化的所述受力部件；

步驟S5-2，在所述受力部件上設(shè)置多個(gè)測試點(diǎn)，根據(jù)該測試點(diǎn)的在所述受力部件上的分布將所述受力部件簡化為受力結(jié)構(gòu)體；

步驟S5-3，將多個(gè)所述測試點(diǎn)代入靈敏度公式進(jìn)行所述受力結(jié)構(gòu)體的靈敏度計(jì)算，

剛度靈敏度公式為：

(式1)

質(zhì)量靈敏度公式為：

(式2)

為所述機(jī)床第r階固有頻率；和分別為所述機(jī)床第r階固有頻率中的測試點(diǎn)和測試點(diǎn)的振型向量，為所述機(jī)床測試點(diǎn)與測試點(diǎn)之間的結(jié)構(gòu)剛度；為所述機(jī)床測試點(diǎn)與測試點(diǎn)之間的質(zhì)量；

步驟S5-4，通過所述靈敏度計(jì)算得到相關(guān)的、，按、的數(shù)值從大到小進(jìn)行排序，得到剛度敏感數(shù)組及質(zhì)量敏感數(shù)組；

步驟S5-5，按所述剛度敏感數(shù)組的順序依次增強(qiáng)對應(yīng)所述結(jié)構(gòu)剛度，得到剛度改善部件；

步驟S5-6，將所述剛度改善部件按所述質(zhì)量敏感數(shù)組的順序依次減少對應(yīng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量，得到優(yōu)化部件；

步驟S5-7，重復(fù)步驟S5-1~S5-6，直至每個(gè)所述受力部件都被優(yōu)化成所述優(yōu)化受力部件，

在步驟S2中，所述關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置在所述受力部件與其它部件的接觸面上或者設(shè)置在所述受力部件與地面的接觸面上，

所述關(guān)鍵點(diǎn)具體設(shè)置原則為按照兩條力的傳導(dǎo)路徑表現(xiàn)的部件間相互之間受力的關(guān)系，該關(guān)鍵點(diǎn)總是屬于兩個(gè)相接觸受力部件的前一個(gè)，

其中一條力的傳導(dǎo)路徑為主軸箱—立柱—床身—地面，另一條力的傳導(dǎo)路徑為工作臺—滑鞍—床身—地面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于優(yōu)化順序的機(jī)床動態(tài)性能提升方法，其特征在于：

其中，在步驟S3中，可以通過試驗(yàn)方法、仿真方法、計(jì)算方法中任何一種方法獲取所述關(guān)鍵點(diǎn)在受力狀態(tài)下的空間坐標(biāo)點(diǎn)的矢量改變量。