[发明专利]基于机床不同结构状态的数控机床频响函数获取方法

摘要

一种基于机床不同结构状态的数控机床频响函数获取方法，该方法包括，步骤(1)将整个机床划分为两部件，包括固定部件和可动部件；步骤(2)获得可动部件在第一位置时机床结构状态的模态参数；步骤(3)获得可动部件在第二位置时机床结构状态的模态参数；步骤(4)利用不同结构状态的模态参数先计算得出模态标定因子，后结合频响函数的模态表达式合成机床在该结构状态的频响函数，本发明方法不需要测量输入力即可获得频响函数，应用本发明方法可实时监控机床的动态特性。

主权项

一种基于机床不同结构状态的数控机床频响函数获取方法，通过改变机床可移动部件的位置使机床结构状态发生变化，利用机床不同结构状态的工作模态参数计算各阶模态振型的标定因子，然后合成机床在不同结构状态下的频响函数，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)将整个机床划分为两大部件，包括固定部件和可动部件，其中可动部件是机床中可通过程序控制位置的可移动部件，固定部件是机床中不可移动的部件；(2)获得机床可动部件在第一位置时结构状态的工作模态参数；(3)获得机床可动部件在第二位置时结构状态的工作模态参数；(4)利用步骤(2)和步骤(3)获得的工作模态参数先计算得出模态标定因子，后结合频响函数的模态表达式分别合成可动部件在第一位置和第二位置时机床结构状态的频响函数，所述的模态标定因子αr采用以下公式计算：式中，模态标定因子αr为可动部件在第一位置和第二位置时机床的模态标定因子，m是可动部件质量组成的质量矩阵，ωr表示可动部件在第一位置时机床固有频率，ηr表示可动部件在第一位置时未标定的机床模态振型向量，ωr′表示可动部件在第二位置时机床固有频率，ηr′表示可动部件在第二位置时未标定的模态振型向量，T表示对向量进行的转置。