[发明专利]PCB钻机多轴级联结构的设计方法

权利要求书

1.一种PCB钻机多轴级联结构的设计方法，其特征在于，将底板按其上安装有相关部件的情况划分为至少两个不同的情况，对每个情况的底板采用振动测试仪测试分析与CAE仿真结合进行自由模态分析与仿真，以得到底板本身及安装在该底板的相关部件的设计依据。

2.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，将底板按其上安装有相关部件的情况划分为两个不同的情况：第一种情况为未装配的底板，第二种情况为装配有导轨的底板；根据第一种情况的自由模态分析与仿真的结果，直接得到底板本身的设计依据；根据第二种情况和第一种情况的自由模态分析与仿真的结果的对比，得到导轨滑块选取的依据。

3.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，将底板按其上安装有相关部件的情况划分为三个不同的情况：第一种情况为未装配的底板，第二种情况为装配有导轨的底板，第三种情况为多轴级联的底板；根据第三种情况、第二种情况和第一种情况的自由模态分析与仿真的结果的对比，得到级联形式与结构联接刚度选取的依据。

4.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，将底板按其上安装有相关部件的情况划分为四个不同的情况：第一种情况为未装配的底板，第二种情况为装配有导轨的底板，第三种情况为多轴级联的底板，第四种情况为安装有主电轴的多轴级联的底板；根据第四种情况、第三种情况、第二种情况和第一种情况的自由模态分析与仿真的结果的对比，得到加工轴零件的选取的依据。

5.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，对每个情况的底板采用振动测试仪测试分析与CAE仿真结合进行自由模态分析与仿真的过程，包括以下步骤：

在CAD软件建立相应情况的底板的一个三维实体模型；

将相应的三维实体模型转换导入CAE软件中，设置定义材料参数、建立与测试一致的边界条件；

仿真得到相应底板的模态参数；

采用振动测试仪对相应情况的底板进行试验模态分析，得到试验模态结果；以及

将测试结果与仿真结果对比分析，确定相应情况的底板模态参数。

6.如权利要求5所述的设计方法，其特征在于，采用振动测试仪对相应情况的底板进行试验模态分析是利用一个三维试验模型对相应情况的底板进行测试的。

7.如权利要求6所述的设计方法，其特征在于，建立相应情况的底板的一个三维试验模型的过程包括：在该相应情况的底板上选取合适的激励方式和布置合适的响应点，根据该相应情况的底板的形状和布置的响应点，在软件中通过输入坐标的形式建立该三维试验模型，以大概描绘出形状和布置的响应点的轮廓。

8.如权利要求6所述的设计方法，其特征在于，在利用该三维试验模型对该相应情况的底板进行测试的过程中，在该相应情况的底板上的测试点的位置要与建立的该三维试验模型上的点对应，测试的方向也要与该三维试验模型在软件中坐标系的方向一致。

9.如权利要求6所述的设计方法，其特征在于，所述的利用该三维试验模型对该相应情况的底板进行测试包括：建立与仿真边界条件一致的试验边界条件，用力锤激励，采用固定激励点，移动测试点的方法来进行测试；对各测试点的测试内容为激励和振动加速度响应，利用模态参数估计的方法得出模态参数的测试值。

10.如权利要求5所述的设计方法，其特征在于，所述的将测试结果与仿真结果对比分析的过程包括：将仿真与测试的相应情况的底板的固有频率和模态振型对比。