[发明专利]一种基于动刚度敏感性的机床敏感部件识别方法及装置

权利要求书

1.一种基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.通过对机床整机进行模态分析，获得机床整机第r阶模态振型

步骤2.根据第r阶模态动刚度相对于刚度K_ij和K_mn变化的比例，获得不同测量点相对刚度的敏感性，公式如下：

式中，H_r(ω)为第r阶的频响函数；K_ij为点i到j的刚度，K_mn为点m到n的刚度；为第r阶模态第i点的振型值；为第r阶模态第j点的振型值；为第r阶模态第m点的振型值；为第r阶模态第n点的振型值；

步骤3.根据步骤2获得不同部件的动刚度敏感性曲线，进而识别出机床整机的敏感部件。

2.根据权利要求1所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，所述步骤1包括：

设置测量点；

对机床进行激励，采集信号；

应用实验模态分析方法获取机床的动力学参数。

3.根据权利要求2所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，采集的信号包括输入的力信号和输出的振动信号。

4.根据权利要求3所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，所述动力学参数包括固有频率和模态振型。

5.根据权利要求4所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，每个部件上设置1～30个测量点。

6.根据权利要求5所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，在龙门铣床的主轴、摆头、滑枕、横梁和刀柄上共布置33个测量点。

7.根据权利要求6所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，所述主轴上设置有7个测量点，摆头上设置有11个测量点，滑枕上设置有10个测量点，横梁上设置4个测量点，刀柄上设置1个测量点，所述刀柄上的测量点设定为参考点。

8.根据权利要求6所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，对机床进行激励为：通过力锤激励机床，敲击点选为刀柄上的测量点，敲击方向为X方向，X方向为横梁向左运动方向，采样频率为4096Hz。

9.根据权利要求2-8任一项所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，将对机床进行激励重复多次，采集多次实验的振动响应信号，并取平均值。

10.一种基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别装置，执行权利要求1-9任一项所述的基于动刚度敏感性的机床整机敏感部件识别方法，其特征在于，包括激励装置、加速度传感器、数据采集设备和数据处理设备；

所述激励装置用于对机床整机进行激励；

所述加速度传感器设置在待识别敏感部件的机床整机的各个部件上，每个加速度传感器为一个测量点；

所述数据采集设备用于采集各个加速度传感器检测到的信号；

数据处理设备用于处理数据采集设备采集到的信号，确定动力学参数。