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公开(公告)号：CN103970066B
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201410181574.3
申请日：2014-04-30
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/18
摘要： 一种基于机床不同结构状态的数控机床频响函数获取方法，该方法包括，步骤(1)将整个机床划分为两部件，包括固定部件和可动部件；步骤(2)获得可动部件在第一位置时机床结构状态的模态参数；步骤(3)获得可动部件在第二位置时机床结构状态的模态参数；步骤(4)利用不同结构状态的模态参数先计算得出模态标定因子，后结合频响函数的模态表达式合成机床在该结构状态的频响函数，本发明方法不需要测量输入力即可获得频响函数，应用本发明方法可实时监控机床的动态特性。
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公开(公告)号：CN103970065B
公开(公告)日：2016-11-30
申请号：CN201410168213.5
申请日：2014-04-24
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/18
摘要： 本发明公开了一种基于切削激励的数控机床频响函数获取方法，该方法包括：利用机床切削加工工程中产生的随机切削力激励机床结构；利用传感器测量所需要获得频响函数部位的振动响应信号；建立切削力模型，并且根据转速变化对切削力的影响，采用修正函数对切削力模型进行修正；确定切削力计算模型中的系数，并且根据实验拟合修正函数；根据计算得到的切削力和测量得到的振动响应，获得机床结构的频响函数，并将计算得到的频响函数进行曲线拟合，消除噪声，得到最终的频响函数。按照本发明，能够获得辨识结果更加精确可靠的机床在运行状态下的动力学特性通过得到的频响函数从而可以进行机床结构优化设计和机床状态监测等。
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公开(公告)号：CN103336482B
公开(公告)日：2015-09-23
申请号：CN201310180121.4
申请日：2013-05-15
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/18
摘要： 本发明公开了一种数控机床模态参数的获取方法，通过对数控机床的工作台施加多次加减速冲击产生激励，实现对数控机床模态参数的获取，包括：确定施加的单次加减速冲击的时间及加速度值；确定施加的相邻加减速冲击的间隔时间，该间隔时间的序列为随机序列；根据确定的加速度、单次加减速冲击的时间以及各次加减速冲击间的间隔时间控制工作台平动，从而产生激励；采集激励下的数控机床的响应信号并经模态分析处理后即可得到数控机床的模态参数。本发明的方法通过控制工作台在某两个速度值之间不断做加减速动作对机床进行激励，获得工作台在一定速度或静止状态下机床的模态参数，由此解决无法准确获得工作台不同进给速度下的机床模态参数的技术问题。
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公开(公告)号：CN102566424B
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201110412810.4
申请日：2011-12-12
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种用于对数控机械加工设备的实验模态分析测点执行布置优化的方法，包括：(1)通过有限元仿真，获得设备的整体结构模态振型及相应的模态振型矩阵；(2)利用整体结构模态振型，确定并选取设备的模态振型敏感部件及其相应的振型矩阵；(3)从模态振型敏感部件中选取其表面可测节点，并将这些表面可测节点作为布置优化的对象；(4)使用有效独立法，对表面可测节点进行迭代剔除；以及(5)采用香农采样定理，对模态振型敏感部件执行线性化均匀布点。通过本发明，可以克服现有模态测试效率低、时间长等方面不足，并能够在保证数控机床结构模态测试中固有频率和振型辨识前提下，优化测点数目及测点位置，提高测试效率。
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公开(公告)号：CN102564787B
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201110448773.2
申请日：2011-12-28
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01M99/00
摘要： 本发明公开了一种基于空运行激励的数控机床模态比例因子获取方法，包括以下步骤：生成机床加速度的二值随机序列，并根据二值随机序列生成机床的空运行数控代码，计算二值随机惯性激励力序列的自功率谱GXX(jω)，执行空运行数控代码，以测量机床的响应信号并计算响应信号的互功率谱矩阵，根据响应信号的互功率谱矩阵利用最小二乘复频域法计算系统极点λ1...N和以及模态振型向量ψ1...N和根据自功率谱[GXX(jω)]、系统极点λ1...N和以及模态振型向量ψ1...N和计算机床结构的模态比例因子。本发明能够估计激励序列的能量大小，继而从机床测点间的互功率谱矩阵中获取模态比例因子。
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公开(公告)号：CN104133418B
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201410339456.0
申请日：2014-07-16
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/18
摘要： 本发明公开了一种基于切削渐变凸台工件的机床激励方法，通过利用刀齿对宽度渐变的凸台型工件进行切削，从而产生脉宽渐变的脉冲力序列以激励机床，其包括：(1)确定工件凸台的渐变宽度，包括窄端宽度anw和大端宽度abw；(2)确定工件凸凸台的长度al(3)根据上述长度和宽度参数加工出凸台工件；(4)根据机床刀齿的转速n，进给量af以及背吃刀量ap，利用刀齿对凸台工件进行切削，刀具和渐变凸台之间的切削力对机床结构施加脉冲激励信号，从而产生脉冲宽度和幅值都逐渐增大的脉冲切削力激励机床。本发明的方法不仅可以大大降低模态试验的激振成本，而且可以在工作状态下，根据需要和具体对象，对机床进行可控激振，获得机床在工作状态下的
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公开(公告)号：CN103970066A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410181574.3
申请日：2014-04-30
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/18
摘要： 一种基于机床不同结构状态的数控机床频响函数获取方法，该方法包括，步骤(1)将整个机床划分为两部件，包括固定部件和可动部件；步骤(2)获得可动部件在第一位置时机床结构状态的模态参数；步骤(3)获得可动部件在第二位置时机床结构状态的模态参数；步骤(4)利用不同结构状态的模态参数先计算得出模态标定因子，后结合频响函数的模态表达式合成机床在该结构状态的频响函数，本发明方法不需要测量输入力即可获得频响函数，应用本发明方法可实时监控机床的动态特性。
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公开(公告)号：CN103926872A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410155391.4
申请日：2014-04-17
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/18
摘要： 本发明公开了一种基于切削激励的数控机床激励方法，该方法包括步骤：设计并加工出用于切削激励的凸台工件，该凸台工件的宽度aw根据实际操作实验进行优化，确定数控机床结构感兴趣的频带范围，切削的刀具直径D和凸台工件的长度l，设定不同的凸台宽度aw；通过数控机床上的主轴电机控制刀具切削凸台工件，获得数控机床的激励切削力，通过测量比对不同凸台宽度aw下得到的切削力信号对凸台宽度aw进行优化，确定切削过程中的多个参数：主轴转速N、刀具每齿进给量af、切削深度ad等，根据上述参数控制刀具切削凸台激励机床。按照本发明，能够充分满足工作模态分析的要求，而且能激发出机床在实际生产要求中所需要考虑的机床动力学频带。
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公开(公告)号：CN102566424A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201110412810.4
申请日：2011-12-12
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种用于对数控机械加工设备的实验模态分析测点执行布置优化的方法，包括：(1)通过有限元仿真，获得设备的整体结构模态振型及相应的模态振型矩阵；(2)利用整体结构模态振型，确定并选取设备的模态振型敏感部件及其相应的振型矩阵；(3)从模态振型敏感部件中选取其表面可测节点，并将这些表面可测节点作为布置优化的对象；(4)使用有效独立法，对表面可测节点进行迭代剔除；以及(5)采用香农采样定理，对模态振型敏感部件执行线性化均匀布点。通过本发明，可以克服现有模态测试效率低、时间长等方面不足，并能够在保证数控机床结构模态测试中固有频率和振型辨识前提下，优化测点数目及测点位置，提高测试效率。
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公开(公告)号：CN102564787A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201110448773.2
申请日：2011-12-28
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01M99/00
摘要： 本发明公开了一种基于空运行激励的数控机床模态比例因子获取方法，包括以下步骤：生成机床加速度的二值随机序列，并根据二值随机序列生成机床的空运行数控代码，计算二值随机惯性激励力序列的自功率谱GXX(jω)，执行空运行数控代码，以测量机床的响应信号并计算响应信号的互功率谱矩阵，根据响应信号的互功率谱矩阵利用最小二乘复频域法计算系统极点λ1...N和以及模态振型向量ψ1...N和根据自功率谱[GXX(jω)]、系统极点λ1...N和以及模态振型向量ψ1...N和计算机床结构的模态比例因子。本发明能够估计激励序列的能量大小，继而从机床测点间的互功率谱矩阵中获取模态比例因子。
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