專利名稱：機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)床，尤其涉及機(jī)床中的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法。
技術(shù)背景
在流水作業(yè)的大工業(yè)生產(chǎn)中，能夠提高加工生產(chǎn)效率的多軸數(shù)控PCB(印制電路 板)鉆孔機(jī)是當(dāng)今數(shù)控鉆機(jī)的發(fā)展潮流。對(duì)于多軸同步鉆孔技術(shù)，一般是在基架上通過支 撐系統(tǒng)安裝一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，機(jī)架上設(shè)置有一橫梁，在該橫梁上可以間隔安裝多個(gè)鉆頭，該支撐 系統(tǒng)通常包括位于該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)下方的雙導(dǎo)軌架構(gòu)，這就存在一個(gè)問題由于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)跨距 很長(zhǎng)，容易導(dǎo)致主導(dǎo)軌滑塊定位后兩側(cè)存在較長(zhǎng)懸出段，進(jìn)而導(dǎo)致懸出段處的機(jī)械剛度不 足，從而容易引起整個(gè)工作平臺(tái)起振。對(duì)于這個(gè)問題，目前廣泛使用的解決方法分為兩種
第一種方法是用四導(dǎo)軌來代替雙導(dǎo)軌架構(gòu)，即在懸出段下方增加一對(duì)與主導(dǎo)軌平 行的副導(dǎo)軌以起支撐作用，這種方法雖然能夠很好地解決跨距大帶來的難題，但是在實(shí)際 使用中四導(dǎo)軌會(huì)存在運(yùn)動(dòng)性能方面的缺陷因?yàn)樗膶?dǎo)軌的理想平行狀態(tài)以及導(dǎo)軌滑塊受力 的均勻分配都是非常難以實(shí)現(xiàn)的，這就容易導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在導(dǎo)軌間滑行產(chǎn)生相互干涉和受 力不均，從而影響運(yùn)動(dòng)性能和導(dǎo)軌滑塊壽命，并且使用四導(dǎo)軌會(huì)帶來額外的組裝和維護(hù)成 本。
第二種方法是在上述第一種方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)用氣浮導(dǎo)軌來代替上述的副 導(dǎo)軌。通常是使用四個(gè)氣浮導(dǎo)軌對(duì)稱支撐在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底面的四個(gè)角落，也存在使用四個(gè)以 上，比如八個(gè)，氣浮導(dǎo)軌來輔助支撐的個(gè)案。使用氣浮導(dǎo)軌不單縮減大量成本，而且四導(dǎo)軌 存在的問題可以迎刃而解。氣浮導(dǎo)軌的最大特點(diǎn)是無摩擦運(yùn)動(dòng)壓縮氣體在氣腳的小孔和 路徑中流動(dòng)，并且最終與外界大氣壓中和，此過程將在氣腳和基準(zhǔn)面間形成一股“氣膜”，從 而使被支撐物懸浮起來并且能夠基本消除與基準(zhǔn)面間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力。從而，運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 可以沿用經(jīng)典的雙導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，配合氣浮導(dǎo)軌輔助支撐?，F(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)大都采用第二種方 法。
參見圖1所示的現(xiàn)有六軸數(shù)控鉆孔機(jī)氣浮導(dǎo)軌支撐平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，可見該 機(jī)床大致包括基架1、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2、安裝在橫梁上的六個(gè)鉆頭3以及安裝在該基架1與運(yùn)動(dòng) 平臺(tái)2之間的支撐系統(tǒng)4，由于該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的跨距很長(zhǎng)，該支撐系統(tǒng)4包括位于底面中部 的經(jīng)典的雙導(dǎo)軌架構(gòu)41-運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的中部對(duì)稱設(shè)置了兩個(gè)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌兩側(cè)均為滑塊連接 區(qū)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2共有四個(gè)滑塊連接，以及位于底面的四個(gè)角落的四個(gè)氣浮導(dǎo)軌42。
然而，氣浮導(dǎo)軌的應(yīng)用并不是這么簡(jiǎn)單、直觀，行業(yè)內(nèi)大部分設(shè)計(jì)人員和裝配人員 都認(rèn)為設(shè)置雙導(dǎo)軌，然后用氣浮導(dǎo)軌把懸出部分支撐起來達(dá)到滑塊支撐部位的水平高度， 片面的認(rèn)為這樣做運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的精度就達(dá)到了。但是，調(diào)平的目的其實(shí)不是為了水平度，而是 在于整個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)剛度的均勻化。保證鉆孔精度不是靠初裝靜態(tài)的平直程度，而是靠運(yùn)動(dòng) 平臺(tái)在工作過程中維持精度的能力，也就是說運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的整體剛度和抗振能力是至關(guān)重要 的。實(shí)際應(yīng)用中，氣浮導(dǎo)軌的支撐位置和參數(shù)選擇都深刻影響著運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的整體動(dòng)態(tài)性能。
動(dòng)態(tài)性能測(cè)試是分析機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的首要環(huán)節(jié)，而振動(dòng)測(cè)試是非常重要的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試內(nèi)容。振動(dòng)測(cè)試能夠真實(shí)、充分地再現(xiàn)并揭示影響機(jī)床實(shí)際加工過程的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué) 本質(zhì)。振動(dòng)測(cè)試是通過模擬實(shí)際工況，進(jìn)行單點(diǎn)相對(duì)激振、多點(diǎn)同時(shí)拾振，獲取識(shí)別全部模 態(tài)參數(shù)所需的頻響數(shù)據(jù)，從而測(cè)定機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，用測(cè)得的模態(tài)參數(shù)來對(duì)機(jī)床的動(dòng) 態(tài)特性進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)并且為后續(xù)的再改進(jìn)提供指導(dǎo)，這是提高機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的重要 方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種可以確保運(yùn) 動(dòng)平臺(tái)的整體剛度和抗振能力的支撐方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段包括，提出一種機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐 方法，該機(jī)床包括基架、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及設(shè)置在該基架與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)之間的支撐系統(tǒng)，該支撐方 法包括將該支撐系統(tǒng)設(shè)置成具有設(shè)置在該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底面的中部的雙導(dǎo)軌架構(gòu)以及設(shè)置在 該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底面的四周的多個(gè)氣浮導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，在該支撐方法中，確定該支撐系統(tǒng)中的這 些氣浮導(dǎo)軌的剛度和位置的過程包括
步驟a、對(duì)初始的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試；
步驟b、對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行錘擊模態(tài)測(cè)試；
步驟C、對(duì)比分析兩類測(cè)試的數(shù)據(jù)，找出對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能影響較大的不利模 態(tài)；
步驟d、利用模態(tài)修改方法，模擬更改氣浮導(dǎo)軌支撐的剛度和位置；
步驟e、根據(jù)上述模擬提供的指導(dǎo)，實(shí)際調(diào)整氣浮導(dǎo)軌；
步驟f、對(duì)調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試；
步驟g、判斷調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是否滿足要求，是的話，退出，否則的話，返回步驟 b進(jìn)行循環(huán)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法，通過實(shí)際測(cè)試與模擬，找出 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的不利模態(tài)。再通過改變模型，找出解決該不利模態(tài)的技術(shù)途徑，以調(diào)整氣浮導(dǎo)軌 的剛度和位置，最后可以確保整個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的整體剛度和抗振能力滿足要求。
圖1是現(xiàn)有六軸數(shù)控PCB鉆孔機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的支撐方法流程圖。
圖3A-圖3C為初始的機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作變形圖。
圖4是本發(fā)明的支撐方法中的模態(tài)修改及預(yù)測(cè)模型過程的示意圖。
圖5A-圖5B為改進(jìn)后的機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的模態(tài)振型。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳 細(xì)說明。
本發(fā)明的機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法是應(yīng)用振動(dòng)分析理論進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)氣浮 導(dǎo)軌支撐的位置布置和剛度選擇，使用振動(dòng)測(cè)試手段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的模態(tài)分析和工作變形分析，針對(duì)工作過程中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)變形問題，利用模態(tài)修改方法，改進(jìn)氣浮導(dǎo)軌支撐的 位置和剛度，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性的調(diào)整。
參見圖2所示，本發(fā)明的機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法包括以下幾個(gè)主要步驟
步驟a、對(duì)初始的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試；
步驟b、對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行錘擊模態(tài)測(cè)試；
步驟C、對(duì)比分析兩類測(cè)試的數(shù)據(jù)，找出對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能影響較大的不利模 態(tài)；
步驟d、利用模態(tài)修改方法，模擬更改氣浮導(dǎo)軌支撐的剛度和位置；
步驟e、根據(jù)上述模擬提供的指導(dǎo)，實(shí)際調(diào)整氣浮導(dǎo)軌；
步驟f、對(duì)調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試；
步驟g、判斷調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是否滿足要求，是的話，退出，否則的話，返回步驟 b進(jìn)行循環(huán)。
其中，在步驟a中，包括采用加速度傳感器測(cè)試該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的各測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng) 的過程。
步驟a通過測(cè)量該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)表面測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)，可以得到該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作 變形圖，從而可以發(fā)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在各個(gè)頻率范圍內(nèi)的變形情況。
在步驟b中，包括使用力錘，錘擊激勵(lì)平臺(tái)，測(cè)試該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的各測(cè)試點(diǎn)的振 動(dòng)，然后進(jìn)行模態(tài)分析以得到機(jī)床平臺(tái)的各階模態(tài)的過程。
步驟b得到的各階模態(tài)頻率及其對(duì)應(yīng)的模態(tài)振型和步驟a得到的工作變形圖非常 相近。
在步驟b中的測(cè)試該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的各測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)的過程是采用加速度傳感器 實(shí)現(xiàn)的。
在步驟c中，包括通過分析工作變形，發(fā)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的哪階固有模態(tài)受到激勵(lì) 的過程。
步驟c通過比較步驟b中得到的模態(tài)振型和步驟a中得到的工作變形圖，可以找 到與有害工作變形相似的模態(tài)振型，即找到了對(duì)平臺(tái)動(dòng)態(tài)性能影響較大的不利模態(tài)。
在步驟d中，包括在模型中使用等效彈簧模擬氣腳支撐的過程。
步驟d是在軟件模型中，使用虛擬的剛度彈簧來替代氣浮導(dǎo)軌，通過修改彈簧剛 度和施加的位置，模擬不同氣浮導(dǎo)軌的支撐，然后計(jì)算得出彈簧不同剛度和位置對(duì)應(yīng)的模 態(tài)，從而抑制步驟c中的不利模態(tài)，即優(yōu)化了氣浮導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)。
下面，以圖1所示的六軸PCB數(shù)控鉆孔機(jī)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法為例，對(duì)本發(fā)明的 上述步驟進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)舉例說明。
運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2采用伺服電機(jī)與絲杠聯(lián)結(jié)驅(qū)動(dòng)，沿導(dǎo)軌方向上進(jìn)行直線定位運(yùn)動(dòng)。運(yùn) 動(dòng)平臺(tái)2是具有肋板的框架型結(jié)構(gòu)，其通過導(dǎo)軌滑塊和氣浮導(dǎo)軌支撐，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上覆蓋面 板，面板上放置PCB板，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2前端還有刀具機(jī)械手等部件。加工過程中，六個(gè)鉆頭3 上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行鉆孔；運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行精確定位，因此運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2在受到六 個(gè)鉆頭3的激勵(lì)后出現(xiàn)的振動(dòng)、扭擺等問題會(huì)嚴(yán)重影響PCB板的鉆孔精度。
首先，在機(jī)床正常工作狀態(tài)下，利用LMS (LMS INTERNATIONAL)公司的Signature Acquisition軟件測(cè)試運(yùn)動(dòng)平臺(tái)各測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)，通過Operational Deflection5Shapes & Time Animation模塊分析得到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作變形圖，由于平臺(tái)的對(duì)稱性，可以 只測(cè)試半個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)。這些測(cè)試點(diǎn)基本均布在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，比如12*3的陣列分布，能描 述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的變形情況。
可以發(fā)現(xiàn)如圖3A所示，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2在106Hz附近鉛垂方向擺動(dòng)較大；如圖所 示，在146Hz附近運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2出現(xiàn)一扭；如圖3C所示，在196Hz附近運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2出現(xiàn)二扭。 由于氣浮導(dǎo)軌42只限制了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的鉛垂方向一個(gè)自由度，因此只有與此相關(guān)的工作變 形具有研究?jī)r(jià)值。
使用LMS公司的"Test. Lab軟件，通過Impact Testing模塊進(jìn)行錘擊模態(tài)試驗(yàn)，采 用固定激勵(lì)點(diǎn)，移動(dòng)測(cè)試點(diǎn)的方法測(cè)試其振動(dòng)加速度響應(yīng)，得到各點(diǎn)的傳遞函數(shù)；然后，利 用Modal Analysis模塊的polymax技術(shù)，提取各階模態(tài)，得到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的模態(tài)頻率和模 態(tài)振型。
然后，對(duì)比錘擊模態(tài)分析的振型和工作變形圖，可以看到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的108Hz的模 態(tài)振型和106Hz的工作變形一致，可認(rèn)為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的108Hz的固有模態(tài)是引起106Hz工 作變形的原因。同理，可認(rèn)為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的155Hz固有模態(tài)引起146Hz的一扭變形；運(yùn)動(dòng)平 臺(tái)2的197Hz的模態(tài)引起196Hz的二扭振型。這三個(gè)工作變形頻率低，變形大，對(duì)鉆孔精度 有很大的影響。
找到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2工作變形的原因后，就可以通過改變氣浮導(dǎo)軌的位置和剛度來抑 制這幾個(gè)固有模態(tài)，以達(dá)到改善工作變形的目的。
基于模態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)，使用LMS公司模態(tài)修改及預(yù)測(cè)技術(shù)，即在軟件中，可對(duì)模型進(jìn) 行添加剛度、修改邊界條件等操作，然后可以直接計(jì)算出改進(jìn)后模型的模態(tài)。
如圖4所示，可使用剛度彈簧替代氣浮導(dǎo)軌，變更彈簧的剛度即相當(dāng)于更改了氣 浮導(dǎo)軌的剛度，再計(jì)算運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2模型的模態(tài)，經(jīng)過一系列的模態(tài)修改及預(yù)測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)這 幾個(gè)模態(tài)振型的模態(tài)隨著氣浮導(dǎo)軌等效彈簧的剛度增加而發(fā)生明顯變化，模態(tài)在氣浮導(dǎo)軌 剛度上升到一定范圍內(nèi)時(shí)急劇上升，直到剛度足夠大的時(shí)候，模態(tài)增長(zhǎng)減緩；因此，可以選 用此剛度作為氣浮導(dǎo)軌的剛度。
當(dāng)使用le7N/m剛度的等效彈簧進(jìn)行模態(tài)修改時(shí)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2鉛垂方向一彎受到明 顯抑制，如圖5A所示，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的模態(tài)變?yōu)?21Hz的二彎模態(tài)振型；運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的155Hz 的原一扭模態(tài)完全受到抑制；如圖5B所示，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的196Hz的原二扭模態(tài)也受到抑制， 其頻率提升為^OHz。
最后，重新選擇氣浮導(dǎo)軌和設(shè)置其位置后，進(jìn)行工作變形的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)106Hz的一 彎變形和146Hz的一扭變形明顯改變，鉆孔精度也得到了提高。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、具有通用性，可精準(zhǔn)的指導(dǎo)裝配體的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。
2、能夠?qū)崟r(shí)反映零、部件剛度變化對(duì)整機(jī)運(yùn)動(dòng)性能的影響。
3、避開了重復(fù)試驗(yàn)的缺點(diǎn)，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間、加快了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期。
4、同傳統(tǒng)的有限元分析方法對(duì)比，避免了結(jié)構(gòu)、各結(jié)合部連接條件及其等效動(dòng)力 學(xué)參數(shù)、阻尼假設(shè)、各種邊界條件的近似及簡(jiǎn)化，以及近似計(jì)算等帶來的誤差，故所得試驗(yàn) 模型與現(xiàn)有機(jī)械結(jié)構(gòu)的實(shí)際工況有較高精度的吻合，因而模型及其動(dòng)態(tài)特性對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的 模擬精度較高。同時(shí)，此方法還可以驗(yàn)證各種仿真數(shù)據(jù)。
整體而言，本發(fā)明的機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法，具有描述問題準(zhǔn)確、模型修改快 速、分析問題便捷等優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，例如本發(fā)明不僅 僅局限于應(yīng)用在PCB數(shù)控鉆孔機(jī)床中，還可以應(yīng)用于其他類型的機(jī)床。凡在本發(fā)明的精神 和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法，該機(jī)床包括基架、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及設(shè)置在該基架與運(yùn) 動(dòng)平臺(tái)之間的支撐系統(tǒng)，該支撐方法包括將該支撐系統(tǒng)設(shè)置成具有設(shè)置在該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底面 的中部的雙導(dǎo)軌架構(gòu)以及設(shè)置在該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底面的四周的多個(gè)氣浮導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，其特征在 于，在該支撐方法中，確定該支撐系統(tǒng)中的這些氣浮導(dǎo)軌的剛度和位置的過程包括步驟a、對(duì)初始的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試； 步驟b、對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行錘擊模態(tài)測(cè)試；步驟C、對(duì)比分析兩類測(cè)試的數(shù)據(jù)，找出對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能影響較大的不利模態(tài)； 步驟d、利用模態(tài)修改方法，模擬更改氣浮導(dǎo)軌支撐的剛度和位置； 步驟e、根據(jù)上述模擬提供的指導(dǎo)，實(shí)際調(diào)整氣浮導(dǎo)軌； 步驟f、對(duì)調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試； 步驟g、判斷調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是否滿足要求，是的話，退出，否則的話，返回步驟b進(jìn) 行循環(huán)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐方法，其特征在于，在步驟a中，包括采用加速度傳感器 測(cè)試該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的各測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)的過程。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐方法，其特征在于，通過步驟a可以得到該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工 作變形圖。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐方法，其特征在于，在步驟b中，包括使用力錘，錘擊激勵(lì) 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，測(cè)試該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的各測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)，然后進(jìn)行模態(tài)分析以得到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的各 階模態(tài)的過程。
5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的支撐方法，其特征在于，在步驟b中的測(cè)試該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的各 測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)的過程是采用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的。
6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐方法，其特征在于，通過步驟b可以得到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的各階 模態(tài)頻率及其對(duì)應(yīng)的模態(tài)振型。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐方法，其特征在于，在步驟c中，包括將步驟a得到的該 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作變形圖與步驟b得到的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的各階模態(tài)頻率及其對(duì)應(yīng)的模態(tài)振型進(jìn) 行對(duì)比，以發(fā)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的哪階固有模態(tài)受到激勵(lì)的過程。
8.依據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐方法，其特征在于，在步驟d中，包括在模型中使用等效 彈簧模擬氣腳支撐的過程。
9.依據(jù)權(quán)利要求8所述的支撐方法，其特征在于，通過更改等效彈簧的剛度和位置，可 以看到該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的模態(tài)修改情況。
10.依據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的支撐方法，其特征在于，該機(jī)床為多軸數(shù)控PCB 鉆孔機(jī)。
全文摘要
一種機(jī)床運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的支撐方法，其中，確定支撐系統(tǒng)中的氣浮導(dǎo)軌的剛度和位置的過程包括步驟a、對(duì)初始的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試；步驟b、對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行錘擊模態(tài)測(cè)試；步驟c、對(duì)比分析兩類測(cè)試的數(shù)據(jù)，找出對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能影響較大的不利模態(tài)；步驟d、利用模態(tài)修改方法，模擬更改氣浮導(dǎo)軌支撐的剛度和位置；步驟e、根據(jù)上述模擬提供的指導(dǎo)，實(shí)際調(diào)整氣浮導(dǎo)軌；步驟f、對(duì)調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行工作狀態(tài)下的工作變形測(cè)試；步驟g、判斷調(diào)整后的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是否滿足要求，是的話，退出，否則的話，返回步驟b進(jìn)行循環(huán)。可以確保運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的整體剛度和抗振能力滿足要求。
文檔編號(hào)B23B41/02GK102029553SQ20101050342
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者宋福民, 崔彥洲, 李寧, 鄒海天, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族數(shù)控科技有限公司, 深圳市大族激光科技股份有限公司