专利名称：一种基于mems的机床主轴动刚度的测试方法
技术领域：
本发明涉及机床主轴动刚度测试领域，具体涉及一种基于MEMS的机床主轴动刚度的测试方法。
背景技术：
MEMS是微电子机械系统的缩写，是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。其目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。主轴是机床的重要组成部分之一，主轴的动态性能的优劣直接影响着机床对工件的加工质量以及机床生产率，机床的主轴动刚度是主轴动态性能的主要评价指标，它反映了机床抵抗外载荷的能力，对于工件的加工质量以及机床寿命都有影响。对于目前的机床设计及制造，普遍的观点是要通过增加刚度来减少机床的震动影响，因此，动刚度的测量十分重要，然而，国内外对于机床动刚度的研究还处于起步阶段，机床动刚度的测量往往依靠经验进行，并没有明确的动刚度准则，存在动刚度的测试精度低，测量成本高的缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于MEMS的机床主轴动刚度的测试方法，提高了动刚度的测试精度，具有动刚度的测试精度高，测量成本低的优点。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为一种基于MEMS的机床主轴动刚度的测试方法，包括以下步骤第一步，在机床主轴1的轴肩5上沿垂直方向安装力传感器3和加速度传感器4， 在机床主轴上靠近砂轮9处贴反光带2，在机床机柜6内壁靠近反光带2的位置安装光电传感器7，将力传感器3、加速度传感器4和光电传感器7与工控机8相连；第二步，通过矩阵实验室(MATLAB)软件对采集到的法向加速度通过
权利要求
1. 一种基于MEMS的机床主轴动刚度的测试方法，其特征在于包括以下步骤 第一步，在机床主轴(1)的轴肩(5)上沿垂直方向安装力传感器(3)和加速度传感器 (4)，在机床主轴上靠近砂轮(9)处贴反光带(2)，在机床机柜(6)内壁靠近反光带(2)的位置安装光电传感器(7)，将力传感器(3)、加速度传感器(4)和光电传感器(7)与工控机 (8)相连；第二步，通过矩阵实验室(MATLAB)软件对采集到的法向加速度通过
全文摘要
一种基于MEMS的机床主轴动刚度的测试方法，首先在机床主轴的轴肩上沿垂直方向安装力传感器和加速度传感器，在机床主轴上靠近砂轮处贴反光带，在机床机柜内壁靠近反光带的位置安装光电传感器，将传感器与工控机相连，然后通过矩阵实验室(MATLAB)软件对采集到的法向加速度通过对信号a(t)进行积分计算，得到法向位移信号S(t)，再对采集到的法向力F(t)和位移S(t)通过进行傅立叶变换为幅值谱，得到法向力F(ω)和位移S(ω)，再根据法向力F(ω)和法向位移S(ω)通过G(ω)＝F(ω)/S(ω)计算得到动态刚度G(ω)，最后通过比较不同工况下测得的动刚度，可以对机床的工况是否安全进行评定，本发明提高了动刚度的测试精度，具有动刚度的测试精度高，测量成本低的优点。
文档编号G01M13/00GK102175436SQ20101062400
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者曹军义, 李桐, 林京, 王琇峰 申请人:西安瑞特快速制造工程研究有限公司