[发明专利]一种数控机床直线度的补偿调整方法

权利要求书

1.一种数控机床直线度的补偿调整方法，其特征在于，包括：

A．通过参数化建模确定设计变量及其取值范围，搭建机床参数化分析模型，其中，设计变量是指结构件所承载的移动部件相对于结构件的位置尺寸，其取值范围为移动部件的实际移动范围；

通过有限元仿真分析模型在不同空间姿态下结构件的变形情况，分别提取不同设计变量取值时结构件的关键指标响应值，根据关键指标响应值在不同设计变量取值时的计算结果拟合出变形曲线；其中，关键指标响应值为结构件导轨安装面相对于分析模型全局坐标系下的变形值；

B．根据拟合出的变形曲线计算反变形曲线；

C．将反变形曲线映射于结构件原加工程序中，生成结构件补偿加工程序；

其中，所述结构件原加工程序为按照结构件原设计图纸编辑的加工程序；

D．按照结构件补偿加工程序对结构件进行反变形加工，并按照装配要求完成装配。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床直线度的补偿调整方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1．通过参数化建模确定设计变量及其取值范围，搭建机床参数化分析模型；

A2．构建分析工况；

A3．对机床参数化分析模型进行考虑位姿变化的多工况有限元分析，提取不同设计变量取值时结构件的关键指标响应值，拟合出变形曲线；其中，位姿变化是通过设计变量参数化驱动移动部件模型移动至不同位置，建立不同位置的机床参数化分析模型。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床直线度的补偿调整方法，其特征在于，步骤A2中所述的分析工况包括仿真分析所需要的材料参数、接触关系、结构接合面等效处理、有限元单元网格、载荷以及约束。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床直线度的补偿调整方法，其特征在于，步骤A3所述的有限元分析包括结构静力学分析和热应力分析。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床直线度的补偿调整方法，其特征在于，所述步骤A3具体包括：

A31．选取m个设计变量取值，分别定义为S₁，S₂，S₃，……，S_m，初始分析模型的设计变量取值定义为S₀；

A32．对初始分析模型进行多工况有限元分析，提取设计变量为S₀时结构件的关键指标响应值；

A33．设计变量取值S_i，使移动部件模型移动至第i位置，建立第i位置分析模型，并对该分析模型进行多工况有限元分析，提取设计变量为S_i时结构件的关键指标响应值，其中i依次取值1，2，3，……，m；

A34．根据关键指标响应值在不同设计变量取值时的计算结果，拟合出变形曲线。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种数控机床直线度的补偿调整方法，其特征在于，所述机床参数化分析模型可以是机床整机分析模型，也可以是机床组件或部件分析模型。

7.根据权利要求6所述的一种数控机床直线度的补偿调整方法，其特征在于，步骤D所述对结构件进行反变形加工可以是对已生产的结构件进行补偿加工，对应的所述结构件原加工程序可以直接从原生产过程中获取；

步骤D所述对结构件进行反变形加工也可以直接对毛坯件进行加工，对应的所述结构件原加工程序可以根据结构件原设计图纸进行加工编程获得。