[发明专利]基于整机数字化模型的质心驱动机床设计方法

权利要求书

1.一种基于整机数字化模型的质心驱动机床设计方法，其特征在于，其步骤为：

步骤一：根据机床动力学特性，对机床的主要功能部件，包括床身、工作台、立柱、主轴箱进行动力学优化初步设计；

步骤二：在完成主轴箱、立柱、床身结构优化设计的基础上，分别计算各功能部件的质量及质心位置分布，并令床身的质量为M₁，立柱的质量为M₂，主轴箱及主轴的质量为M₃，工作台的质量为M₄；d₁,d₂,d₃和d₄分别为床身、立柱、主轴箱及主轴、工作台的质心到机床结构整体质心的距离；

步骤三：分别计算各功能部件对机床结构整体质心产生的力矩M₁×d₁,M₂×d₂,M₃×d₃,M₄×d₄的值；

步骤四：根据布局设计上的准则---床身上部结构的质心与床身的质心重合，可以得到机床的整体布局应该满足：M₁×d₁＝M₂×d₂+M₃×d₃+M₄×d₄，对已有初步设计进行质量分配比系数计算：

η＝[M₁×d₁-(M₂×d₂+M₃×d₃+M₄×d₄)]/(M₁+M₂+M₃+M₄)；

步骤五：当质量分配比系数η小于0.5％，则满足设计要求，否则，采用对称结构，质心前移，改变质量分布措施，使床身及床身上部结构质心重合，来减小机床振动、提高工件表面加工质量。