[發(fā)明專利]一種獲取機(jī)床部件最佳體積比的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811624211.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN109583137B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁曉紅;李天箭;沈磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種獲取機(jī)床部件最佳體積比的方法，用于獲得對(duì)所述機(jī)床部件進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)所需的部件最佳體積比，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，獲取單個(gè)所述機(jī)床部件的特征質(zhì)量值、特征阻尼值及特征剛度值；

所述特征質(zhì)量值為所述機(jī)床部件的整體質(zhì)量值，

所述特征阻尼值為所述機(jī)床部件與其他所述機(jī)床部件結(jié)合面的阻尼值，

所述特征剛度值為所述機(jī)床部件與其他所述機(jī)床部件結(jié)合面的剛度值；

步驟S2，通過對(duì)包含所述機(jī)床部件的機(jī)床的刀尖點(diǎn)施加特定力構(gòu)建動(dòng)力學(xué)方程表達(dá)式1，

（表達(dá)式1）

其中M為所述機(jī)床部件的特征質(zhì)量值；C為所述機(jī)床部件的特征阻尼值，K為所述機(jī)床部件的特征剛度值，X為所述機(jī)床的刀尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)位移量，F(xiàn)(t)為所述特定力的值，為X的一階導(dǎo)數(shù)，為X的二階導(dǎo)數(shù)；

步驟S3，將所述特征質(zhì)量值、所述特征阻尼值及所述特征剛度值代入步驟S2中的表達(dá)式1，得到表征所述刀尖點(diǎn)的空間位移量與所述特征質(zhì)量值之間關(guān)系的刀尖位移-質(zhì)量關(guān)系曲線；

步驟S4，根據(jù)所述刀尖位移-質(zhì)量關(guān)系曲線，得到使所述刀尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)位移量最小的所述特征質(zhì)量值，將該特征質(zhì)量值作為優(yōu)化質(zhì)量值；

步驟S5，根據(jù)所述優(yōu)化質(zhì)量值得到所述部件的最佳質(zhì)量比，并根據(jù)該最佳質(zhì)量比得到所述部件的最佳體積比，所述最佳質(zhì)量比為所述優(yōu)化質(zhì)量值與所述部件設(shè)計(jì)空間的最大質(zhì)量值的比值，所述部件設(shè)計(jì)空間的最大質(zhì)量值由機(jī)床設(shè)計(jì)允許的所述部件的最大體積決定；

其中，步驟S4包括以下子步驟：

步驟S4-1，對(duì)所述刀尖位移-質(zhì)量關(guān)系曲線進(jìn)行觀察：

當(dāng)所述刀尖點(diǎn)空間坐標(biāo)位移量隨著所述特征質(zhì)量值數(shù)值改變呈現(xiàn)規(guī)律性變化，所述刀尖位移-質(zhì)量關(guān)系曲線為可改善曲線，應(yīng)對(duì)所述機(jī)床部件進(jìn)行優(yōu)化，

當(dāng)所述刀尖點(diǎn)空間坐標(biāo)位移量隨著所述特征質(zhì)量值數(shù)值改變呈現(xiàn)無規(guī)律性變化，所述刀尖位移-質(zhì)量關(guān)系曲線為不可改善曲線，不必對(duì)所述機(jī)床部件進(jìn)行優(yōu)化；

步驟S4-2，根據(jù)所述可改善曲線選取使加工中心刀尖點(diǎn)位移量最小的所述特征質(zhì)量值作為所述部件的優(yōu)化質(zhì)量值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取機(jī)床部件最佳體積比的方法，其特征在于：

其中，在步驟S2中，所述特定力為隨時(shí)間變化的等幅變頻的作用力。