[发明专利]一种基于加工形貌预构的机床设计优化方法

摘要

本发明公开了一种基于加工形貌预构的机床设计优化方法，属于超精密加工领域，其特征是通过对工件加工形貌预构，在设计阶段建立机床部件精度参数和机床整体性能与加工形貌之间的联系，定量分析机床性能指标的影响，实现机床部件精度的设计和整体性能的要求。本发明解决了现有的机床设计方法中不能够对超精密加工机床性能进行准确预估，在设计阶段无法给出机床部件精度和整体性能技术要求的问题，给超精密加工机床的设计提供了切实可行的设计优化方法，研发出满足表面粗糙度、面型和波纹度信息等技术要求的机床。

主权项

1.一种基于加工形貌预构的机床设计优化方法，其特征是通过对工件加工形貌预构，在设计阶段建立机床部件精度参数和机床整体性能与加工形貌之间的联系，实现机床部件精度的设计和整体性能的要求，包括以下步骤：步骤一，机床构型设计，并根据机床的构型结构参数构建机床的三维模型；步骤二，预设机床关键部件的加工和装配误差；步骤三，对步骤一建立的机床三维模型进行动力学分析，获取机床的动态响应信息、直线度、主轴转速等基本信息；步骤四，将步骤二和三中的机床关键部件的加工和装配误差和机床动态响应信息耦合在一起，根据机床成形运动轨迹对加工形貌进行仿真，获得预测的加工形貌；步骤五，将步骤四中获得的加工形貌数据转化为检测软件可读的数据格式；步骤六，采用检测软件对步骤五转化后的表面仿真形貌进行分析，获取表面粗糙度、面型和波纹度信息；步骤七，对表面仿真形貌分析获得的表面粗糙度、面型和波纹度信息和加工要求的数值进行对比，若全部合格，则按照该设计进行机床的搭建；否则，返回步骤一，对机床的构型结构参数和关键部件的加工和装配误差要求进行修正，直至全部合格。