申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2020-11-24

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN112395767B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/17;G06F111/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2021.03.12#实质审查的生效;2021.02.23#公开

摘要：本发明公开了一种由基础均匀沉降变形引起机床刀尖点位姿变化的计算方法，属于重型数控机床加工精度的领域。本发明的核心是在基础混凝土徐变理论的基础上，对弹性模量进行修正，得到不同时段调整龄期的有效模量，分别代入Workbench模型中，进而得出基础混凝土在不同时段下的沉降变形，建立基础沉降变形的预测模型；根据重型机床的载荷分布和拓扑结构，将重型数控机床简化成二维模型，机床的零部件简化成平面梁单元和接触单元，建立以节点位移为未知量的线性方程组，依据基础沉降变形的预测模型，确定基础均匀沉降值为边界位移约束，将工况下的切削力转化为节点载荷，计算出工况下机床刀尖点的位姿变化。本发明计算相对简单，节省时间成本。

主权项：1.一种由基础均匀沉降变形引起机床刀尖点位姿变化的计算方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤1：根据机床基础混凝土的徐变特性，将弹性模量引入混凝土等效模量的计算公式，并加入龄期调整系数，计算调整龄期的等效模量；步骤2：将计算得出的基础混凝土在不同时间段下的有效模量，带入到Workbench分析模型中，得到地基基础不同时段下的沉降变形情况，并得到基础沉降变形的预测模型，协助机床后期的精度调节；步骤3：根据重型机床的拓扑结构，简化机床模型；上部机床结构中的倒角、小厚度部件、地脚螺栓因素件对地基承载变形的影响忽略不计；步骤4：结构离散化，把上部机床结构及地基基础划分成若干个平面梁单元和接触单元；各平面梁单元轴线之间的交点称为节点，把所有的节点和梁单元按照顺序进行编号；步骤5：根据平面梁单元的单元刚度矩阵和接触单元的单元刚度矩阵，计算得出各个单元的单元刚度矩阵；步骤6：通过单元和节点的编号，组集总体刚度矩阵；步骤7：将重型龙门机床工况下的机床切削力等效成外部载荷，施加到单元节点上，如果原载荷不是节点载荷，通过静力等效原则转化成等效节点载荷；步骤8：根据基础沉降变形的预测模型，得到地基基础的沉降值；将地基基础的均匀沉降作为边界位移约束，形成总体刚度矩阵、节点未知位移和节点载荷之间的线性或者非线性方程；步骤9：求解线性或者非线性方程，从而得出重型机床刀尖点的位移和转角。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种由基础均匀沉降变形引起机床刀尖点位姿变化的计算方法

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