一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法，包括以下步驟：S1利用三維建模軟件建立機(jī)床三維實(shí)體模型；S2利用S1中所述三維實(shí)體模型分別建立有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型；S3對(duì)S2中得到的有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，直到有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試一致；S4將S3中有限元模型輸入到S3中動(dòng)力學(xué)模型中，得到優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型；S5在S4中得到的優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型中，以實(shí)際的不同加工狀態(tài)下的參數(shù)為輸入，進(jìn)行仿真，得到不同加工狀態(tài)下動(dòng)態(tài)精度。利用該方法獲取機(jī)床動(dòng)態(tài)精度簡(jiǎn)便易行，經(jīng)濟(jì)可靠。
【專利說明】一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械仿真與測(cè)試領(lǐng)域，更具體地，涉及一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)床精度分為機(jī)床動(dòng)態(tài)精度和機(jī)床靜態(tài)精度，機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度是與靜態(tài)精度相對(duì)的，靜態(tài)精度通常都是在沒有切削載荷以及機(jī)床不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度很低的情況下的精度，靜態(tài)精度只能在一定程度上反映機(jī)床的加工精度。因?yàn)闄C(jī)床在實(shí)際工作狀態(tài)下，還有一系列因素會(huì)影響加工精度，例如，由于切削力、夾緊力等的作用，機(jī)床的零、部件會(huì)產(chǎn)生彈性變形；在機(jī)床內(nèi)部熱源，如電動(dòng)機(jī)、液壓傳動(dòng)裝置的發(fā)熱，齒輪、軸承、導(dǎo)軌等的摩擦發(fā)熱以及環(huán)境溫度變化的影響下，機(jī)床零、部件將產(chǎn)生熱變形；由于切削力和運(yùn)動(dòng)速度的影響，機(jī)床會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件以工作狀態(tài)的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于相對(duì)滑動(dòng)面之間的油膜以及其他因素的影響均會(huì)造成其精度變化。因此，機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度即為機(jī)床在載荷、溫升、振動(dòng)等作用下的精度。
[0003]在實(shí)際生產(chǎn)中，為了保證被加工件精度，首先必須保證機(jī)床自身有很好的動(dòng)態(tài)精度，因?yàn)闄C(jī)床的動(dòng)態(tài)精度決定著工件的尺寸精度。
[0004]申請(qǐng)公布號(hào)為CN102009369A的中國(guó)專利公開了一種數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)定位精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過光柵尺采集信號(hào)、數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)床位置的變化，從而獲得機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度。申請(qǐng)公布號(hào)為CN103273379A中國(guó)專利公開了一種多軸聯(lián)動(dòng)雙擺頭數(shù)控銑床C軸聯(lián)動(dòng)精度的檢測(cè)方法，這種方法是將標(biāo)準(zhǔn)球頭安裝到機(jī)床主軸上，打開機(jī)床RTCP運(yùn)動(dòng)模式，通過采集不同角度下球頭與測(cè)頭的位移偏差而獲取機(jī)床動(dòng)態(tài)精度。在以上兩種動(dòng)態(tài)精度的獲取方法中，都需要特定的檢測(cè)裝置來完成，準(zhǔn)備和布置檢測(cè)裝置需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，測(cè)量的過程復(fù)雜，需消耗大量時(shí)間和人力，且該種檢測(cè)方法使得對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)時(shí)，需要實(shí)際加工出被優(yōu)化的零件結(jié)構(gòu)，并安裝在機(jī)床上，才能檢測(cè)其動(dòng)態(tài)精度，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法，其目的在于提供一種將實(shí)驗(yàn)測(cè)試和軟件仿真結(jié)合的方法，可方便快捷的獲取機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度，由此解決傳統(tǒng)方法獲得機(jī)床動(dòng)態(tài)精度時(shí)需要特定的檢測(cè)裝置，且耗費(fèi)大量時(shí)間和精力的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]S1:利用三維建模軟件建立機(jī)床三維實(shí)體模型；
[0008]S2:利用SI中所述三維實(shí)體模型分別建立有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型；
[0009]S3:對(duì)S2中得到的有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，其中，以模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)為判斷依據(jù)，對(duì)有限元模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)設(shè)定并進(jìn)行仿真，直到有限元模型的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致，以動(dòng)態(tài)精度測(cè)試得到的實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)精度為判斷依據(jù)，對(duì)動(dòng)力學(xué)模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)設(shè)定并進(jìn)行仿真，直到動(dòng)力學(xué)模型的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致；
[0010]S4:將S3中得到的有限元模型輸入到S3中得到的動(dòng)力學(xué)模型中，得到優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型；
[0011]S5:在S4中得到的優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型中，以不同的實(shí)際加工狀態(tài)下的參數(shù)為輸入，進(jìn)行仿真，獲得到機(jī)床不同加工狀態(tài)下動(dòng)態(tài)精度。
[0012]進(jìn)一步的，所述步驟SI中，其特征在于，所述的三維建模軟件包括PRO/E、UG、Solidfforks中的一種或者。
[0013]進(jìn)一步的,所述步驟S2中，所述的有限元軟件包括Nastran、Ansys、Abaqus中一種或者幾種。
[0014]進(jìn)一步的,所述步驟S2中，所述的動(dòng)力學(xué)軟件包括dytran、adams、RecurDyn中一種或者多種。
[0015]進(jìn)一步的，所述步驟S2中，建立機(jī)床有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型中，包括定義各零部件的相關(guān)屬性和參數(shù)，有限元模型需設(shè)置的屬性和參數(shù)包括材料屬性、結(jié)合部參數(shù)和邊界條件；動(dòng)力學(xué)模型需設(shè)置的屬性及參數(shù)包括材料屬性、結(jié)合部參數(shù)、邊界條件以及激勵(lì)。
[0016]進(jìn)一步的，所述步驟S3中，對(duì)有限元模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)設(shè)定和仿真前，對(duì)三維模型進(jìn)行前處理，前處理工具包括patran、hypermesh、workbench中一種或者多種，前處理的作用為獲取較高的網(wǎng)格質(zhì)量，從而使有限元計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[0017]進(jìn)一步的，所述步驟S3中，所述模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要利用動(dòng)態(tài)特性測(cè)試軟件建立的測(cè)試模型。
[0018]本發(fā)明中，建立有限元模型中，依據(jù)實(shí)際對(duì)機(jī)床進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)得到的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)為依據(jù)，對(duì)有限元模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)修正，每一次修正后均進(jìn)行仿真，仿真后同樣得到動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，對(duì)比實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)和仿真后動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，進(jìn)一步修正輸入?yún)?shù)，直到使有限元軟件仿真的結(jié)果與實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)一致，當(dāng)兩者一致時(shí)候，認(rèn)為此時(shí)設(shè)置的參數(shù)為較優(yōu)化參數(shù)，該較優(yōu)化參數(shù)下的有限元模型即為較優(yōu)化的有限元模型。
[0019]本發(fā)明中，建立動(dòng)力學(xué)模型中，依據(jù)實(shí)際對(duì)機(jī)床進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)得到的動(dòng)態(tài)精度為依據(jù)，對(duì)動(dòng)力學(xué)模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)修正，每一次修正后均進(jìn)行仿真，仿真后同樣得到動(dòng)態(tài)精度，對(duì)比實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)精度和仿真后動(dòng)態(tài)精度，以進(jìn)一步修正輸入?yún)?shù)，直到動(dòng)力學(xué)軟件仿真的結(jié)果與實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)精度一致，當(dāng)兩者一致時(shí)候，認(rèn)為此時(shí)設(shè)置的參數(shù)為較優(yōu)化參數(shù)，該較優(yōu)化參數(shù)下的動(dòng)力學(xué)模型即為較優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型。
[0020]將較優(yōu)化的有限元模型輸入到較優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型中，得到優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型，即將較優(yōu)化的有限元模型和較優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型結(jié)合，實(shí)質(zhì)是將兩種模型中的各種較優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行了結(jié)合，得到優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型，以不同加工狀態(tài)下參數(shù)作為優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型的輸入，進(jìn)行仿真，即可得到不同加工狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)精度。
[0021]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得以下有益效果:
[0022]1、本發(fā)明中，以實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)為判斷依據(jù)對(duì)有限元模型進(jìn)行反復(fù)修正，且以機(jī)床實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)精度為判斷依據(jù)對(duì)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行反復(fù)修正，然后將有限元模型與動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行結(jié)合，得到優(yōu)化動(dòng)力學(xué)模型，該模型的各種參數(shù)接近實(shí)際狀況，在此模型中進(jìn)行仿真，得到機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度即為機(jī)床實(shí)際工作時(shí)的動(dòng)態(tài)精度，該方法準(zhǔn)確可靠。
[0023]2、本發(fā)明采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試與仿真進(jìn)行結(jié)合的方法得到機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度，將實(shí)驗(yàn)測(cè)試軟件、有限元軟件、動(dòng)力學(xué)軟件綜合運(yùn)用，充分發(fā)揮各個(gè)軟件的優(yōu)勢(shì)，使獲取機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的過程方便快捷，經(jīng)濟(jì)易行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)施例中動(dòng)態(tài)精度獲取方法的流程框圖；
[0025]圖2是本實(shí)施例中動(dòng)態(tài)精度獲取方法的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0027]本實(shí)施例中以坐標(biāo)鏜床為例進(jìn)行說明，但不限于坐標(biāo)鏜床。坐標(biāo)鏜床是具有精密坐標(biāo)定位的、用于加工高精度孔或孔系的一種鏜床。在坐標(biāo)鏜床上可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、銑削、精密刻線和精密劃線等工作，也可作孔距和輪廓尺寸的精密測(cè)量，是一種用途較廣泛的高精度機(jī)床，本實(shí)施例中坐標(biāo)鏜床的型號(hào)為TGK46100。本實(shí)施例中，坐標(biāo)鏜床的動(dòng)態(tài)精度即為其重復(fù)定位精度。
[0028]圖1是本實(shí)施例中動(dòng)態(tài)精度獲取方法的流程框圖，其中，本實(shí)施例中對(duì)鏜床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法為:
[0029]S1:利用三維建模軟件PR0/E建立坐標(biāo)鏜床三維實(shí)體模型。
[0030]S2:分別將三維模型導(dǎo)入到有限元分析軟件和動(dòng)力學(xué)分析軟件中，分別建立有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型。
[0031]一方面，先將三維模型導(dǎo)入有限元前處理軟件Hypermesh中進(jìn)行前處理，接著建立有限元模型。具體為，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及鏜床實(shí)際大小確定合適的網(wǎng)格大小，對(duì)于型號(hào)為TGK46100的鏜床，在Hypermesh軟件中網(wǎng)格大小為邊長(zhǎng)20mm的立方體，并按該網(wǎng)格大小對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，根據(jù)常用的對(duì)結(jié)合部的參數(shù)的處理方法確定機(jī)床各個(gè)結(jié)合部參數(shù)并在Hypermesh軟件中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，其中螺栓聯(lián)接用剛性聯(lián)接模擬，軸承聯(lián)接用彈簧模擬，彈簧剛度根據(jù)赫茲理論和軸承的實(shí)際材料參數(shù)計(jì)算得出。同時(shí)，根據(jù)鏜床各個(gè)部件的實(shí)際材料、固定方式等設(shè)置有限元模型的材料參數(shù)、邊界條件，其中，機(jī)床床身材料為鑄鐵，主軸材料為38CrMoAlA，由于機(jī)床被固定在地面，故邊界條件即固定于大地。最后,將前處理完成的有限元模型導(dǎo)入有限元軟件NASTRAN中，進(jìn)行仿真。
[0032]另一方面，將三維模型導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)軟件Recurdyn中，建立動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)實(shí)際鏜床結(jié)構(gòu)特征設(shè)置結(jié)合部類型、驅(qū)動(dòng)類型，該軟件中，各個(gè)結(jié)合部都有對(duì)應(yīng)的結(jié)合部模型可供調(diào)用，如:螺栓就選擇螺栓模型，軸承就選擇軸承模型，鏜床主軸為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，故直接根據(jù)電機(jī)特性設(shè)置驅(qū)動(dòng)函數(shù)即可。確定了各個(gè)結(jié)合部結(jié)合類型和驅(qū)動(dòng)類型后，即完成了動(dòng)力學(xué)模型的建立。
[0033]S3:對(duì)有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化。分別對(duì)機(jī)床進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和動(dòng)態(tài)精度測(cè)試，一方面，以模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果為判斷依據(jù)，對(duì)有限元模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)設(shè)定并進(jìn)行仿真，直到有限元模型的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致，另一方面，以動(dòng)態(tài)精度測(cè)試結(jié)果為判斷依據(jù)，對(duì)動(dòng)力學(xué)模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)設(shè)定并進(jìn)行仿真，直到動(dòng)力學(xué)模型的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致。
[0034]具體為:一方面，首先通過有限元的模態(tài)仿真分析得到鏜床的動(dòng)態(tài)特性，其中前三階模態(tài)頻率和振型分別為21.1Hz (立柱部件的扭轉(zhuǎn))、89.5Hz (床身部件的彎曲)和133.1Hz (立柱部件扭轉(zhuǎn)、床身彎曲和工作臺(tái)部件的扭轉(zhuǎn)變形)。運(yùn)用動(dòng)態(tài)特性測(cè)試系統(tǒng)LMS對(duì)鏜床進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，激勵(lì)點(diǎn)選擇主軸端部，得到其實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)特性，其中實(shí)測(cè)的前三階模態(tài)頻率和振型分別為31.8Hz (立柱部件的扭轉(zhuǎn))、103.5Hz (床身部件的彎曲)和150.1Hz (立柱部件扭轉(zhuǎn)、床身彎曲和工作臺(tái)部件的扭轉(zhuǎn)變形)。對(duì)比仿真與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)有限元模型進(jìn)行修正，即綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果，對(duì)結(jié)合部參數(shù)進(jìn)行更改和完善并綜合考慮網(wǎng)格的劃分個(gè)數(shù)是否需要增加以及網(wǎng)格類型是否需要變更，本實(shí)施例中將適當(dāng)增大模擬軸承的彈簧的剛度，再進(jìn)行仿真，將得到的模態(tài)頻率和振型與實(shí)測(cè)結(jié)果再進(jìn)行對(duì)比，如此反復(fù)，直到得到的模態(tài)頻率和振型與實(shí)際情況比較相符，即認(rèn)為此時(shí)設(shè)定結(jié)合部參數(shù)為優(yōu)化參數(shù)，在優(yōu)化參數(shù)下的模型即為優(yōu)化模型。
[0035]并將有限元仿真結(jié)果導(dǎo)出為所使用的動(dòng)力學(xué)軟件能夠識(shí)別的文件類型，具體在recurdyn軟件中即為*.rst文件。
[0036]另一方面，對(duì)鏜床進(jìn)行低速、中速狀態(tài)下的重復(fù)定位實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得到其實(shí)測(cè)的重復(fù)定位精度，該測(cè)量方法參照GB/T17421.2-2000鏜床重復(fù)定位精度進(jìn)行檢測(cè)的方法，使鏜床主軸在空載狀態(tài)下分別快速對(duì)各個(gè)設(shè)定的目標(biāo)位置從正、負(fù)兩個(gè)方向趨近，進(jìn)行五次定位，測(cè)出正、負(fù)向每次定位時(shí)運(yùn)動(dòng)部件的位置偏差，其中該實(shí)驗(yàn)中五次的來回往復(fù)位置偏差分別為 0.0035(0.0003)mm、0.0033(-0.0005)mm、0.0031(-0.0006)mm、0.0037(0.0002)mm、
0.0034(-0.0006) mm (目標(biāo)位置距離為 353.834mm)。
[0037]將重復(fù)定位精度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速作為動(dòng)力學(xué)仿真的運(yùn)動(dòng)輸入，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，得到重復(fù)定位精度的位置偏差為0.0056 (0.0015) mm、0.0054 (-0.0017) mm、
0.0042 (-0.0018)mm、0.0052(0.0014)mm、0.0048 (-0.0018)mm。發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大差別，對(duì)引起這種差別的因素進(jìn)行分析，設(shè)置動(dòng)力學(xué)模型中各個(gè)結(jié)合部的參數(shù)，其中導(dǎo)軌結(jié)合部的參數(shù)為0.0002mm。再次仿真并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，并進(jìn)一步修改參數(shù)，如此反復(fù)，直到仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，認(rèn)為此時(shí)的各個(gè)結(jié)合部參數(shù)為優(yōu)化參數(shù)，該參數(shù)下的模型即為優(yōu)化模型。
[0038]S4:將S3中得到的有限元模型輸入到S3中得到的動(dòng)力學(xué)模型中，得到優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型。
[0039]S5:在S4中得到的優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型中，以不同加工狀態(tài)下的參數(shù)為輸入，進(jìn)行仿真，輸出得到機(jī)床不同加工狀態(tài)下動(dòng)態(tài)精度。具體為，分別根據(jù)實(shí)際加工過程中不同主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速、主軸端部受力狀態(tài)對(duì)動(dòng)力學(xué)模型施加驅(qū)動(dòng)和受力，其中主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min，主軸端部受力情況為623N，以模擬在10塊相同規(guī)格的Q235板材表面加工間距為1cm的且處于一條直線上5個(gè)螺紋孔的工作狀態(tài)，利用剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析得出該加工狀態(tài)下鏜床的重復(fù)定位精度，其重復(fù)定位精度為0.0156(0.0095)mm、0.0134(-0.0057)mm、0.0142(-0.0058) mm、0.0082(0.0044) mm、0.0058(-0.0038) mm。這樣，就通過仿真結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法，得到了該加工狀態(tài)下坐標(biāo)鏜床的動(dòng)態(tài)精度，而不用設(shè)置復(fù)雜的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，且該加工狀態(tài)下仿真得到的動(dòng)態(tài)精度與最終實(shí)際加工狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)精度相一致。
[0040]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:利用三維建模軟件建立機(jī)床三維實(shí)體模型； 52:利用SI中所述三維實(shí)體模型分別建立有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型； 53:對(duì)S2中得到的有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，其中，以模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)為判斷依據(jù)，對(duì)有限元模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)設(shè)定并進(jìn)行仿真，直到有限元模型的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致，以動(dòng)態(tài)精度測(cè)試得到的實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)精度為判斷依據(jù)，對(duì)動(dòng)力學(xué)模型的輸入?yún)?shù)進(jìn)行反復(fù)設(shè)定并進(jìn)行仿真，直到動(dòng)力學(xué)模型的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致； S4:將S3中得到的有限元模型輸入到S3中得到的動(dòng)力學(xué)模型中，得到優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型； S5:在S4中得到的優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)模型中，以不同的實(shí)際加工狀態(tài)下的參數(shù)為輸入，進(jìn)行仿真，獲得到機(jī)床不同加工狀態(tài)下動(dòng)態(tài)精度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法，其特征在于，所述步驟S2中，建立機(jī)床有限元模型和動(dòng)力學(xué)模型中，包括定義各零部件的相關(guān)屬性和參數(shù)，有限元模型需設(shè)置的屬性和參數(shù)包括材料屬性、結(jié)合部參數(shù)和邊界條件；動(dòng)力學(xué)模型需設(shè)置的屬性及參數(shù)包括材料屬性、結(jié)合部參數(shù)、邊界條件以及激勵(lì)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法，其特征在于，所述步驟S3中，對(duì)有限元模型進(jìn)行優(yōu)化前，先對(duì)三維模型進(jìn)行前處理，前處理的作用是獲取較高的網(wǎng)格質(zhì)量，從而使有限元計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的一種機(jī)床動(dòng)態(tài)精度的獲取方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試?yán)脛?dòng)態(tài)特性測(cè)試軟件建立的測(cè)試模型。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104050317SQ201410253550
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】毛寬民, 李斌, 童黎駿 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)