[发明专利]一种数控机床静刚度评价方法

权利要求书

1.一种数控机床静刚度评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、机床刚度测量值指数化：将机床刚度测量值指数化处理，以刚度指数评价不同规格机床相对刚度；

步骤200、机床静刚度线性度评价：将机床连续测量刚度值线性化处理，考察刚度一致性，观察并记录弱刚度环节的影响情况；

步骤300、机床坐标刚度一致性与弱刚度评价：比较机床三个坐标方向刚度，考察机床弱刚度方向与弱刚度环节的影响情况；

所述步骤100中机床刚度测量值指数化的方法包括：

步骤101、定义和计算静刚度系数，静刚度指数f为评价机床刚度与平均机床刚度差值的间接参数；

所述步骤101包括：

设静刚度为k，k＝F/δ；

设x为机床一坐标方向刚度系数，机床主功率为w；

刚度系数为刚度值k和机床主功率w的比值，即为：

x＝k/w；

步骤102、根据计算公式对刚度指数化进行处理；

所述步骤102包括：

设指数常数计算公式为：

其中，指数常数为机床统计刚度系数均值；

设静刚度评价平均指数f₀均值为1；

待评价机床刚度指数为：

2.根据权利要求1所述的一种数控机床静刚度评价方法，其特征在于：所述机床静刚度指数大于或小于1即为评价机床静刚度的基本参数。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床静刚度评价方法，其特征在于：所述步骤200中机床静刚度线性度K(F)定义为机床在承受变化负载力作用下刚度变化情况；

K(F)＝F/δ；

设定有效负载力范围0～F_f；其中F_f为峰值切削力；

设定额定力作用下刚度k_e，刚度额定值为k_e＝(F_e)/δ_e，理想刚度曲线为斜率为k_e的直线；

非线性刚度波动幅度是偏离额定刚度值，离散点刚度差Δ＝k_e-k_i；

计算刚度均方差a：

4.根据权利要求3所述的一种数控机床静刚度评价方法，其特征在于：所述刚度均方差a10％认为在线性范围，结构刚度一致性较好；最大刚度差Δ_max所在位置为弱刚度环节。

5.根据权利要求1所述的一种数控机床静刚度评价方法，其特征在于：所述步骤300包括：

设定设f_j为坐标方向刚度指数，j＝(X,Y,Z)，X,Y,Z为机床坐标；

f_X，f_Y，f_Z为各坐标方向刚度指数，指数差值程度为机床坐标刚度一致性；当差值大于20％，认为机床坐标方法刚度一致性差；

在f_X，f_Y，f_Z中最小值为弱刚度方向，机床整机刚度指数评价以弱刚度方向作为评价值。