关于ANSYS龙门式数控雕铣机动态特性研究.pdf

学兔兔 基于ANSYS的龙 门式数控雕铣机的动态特性研究木 口 莫翔明 口 尹辉俊 口 金 剑 1．柳州福臻车体实业有限公司 广西柳州 545005 2．广西工学 院 机械系 广西柳州 545006 摘 要 ：以 自主研发 的大型汽车覆盖件专用消失模泡沫模样加工机床为研 究对象，采用UG软件建立了该机床的整机 模型，并利用有限元分析软件 ANSYS对所建立的模型进行 了动态分析 ，得到了其 l2阶的固有频率和振型，为机床 的设计 和分析提供 了参考 。 关键词 ：ANSYS 机床 动态分析 中图分类号：TH164 文献标识码 ：A 文章编号：1000—4998(2012)05—0022—03 汽车覆 盖件 消 失模泡 沫模 样 的加工 设备 目前普 遍 由于多 自由度 系统 的各 个 主振 型 间是 有 一定联 系 使 用金 属 加工数 控设 备 ，其设 备使 用效 能低 ，设 备价 格 的 ，这种 联 系反 映 为 主振 型 的正交 性 。即可 以任 意选择 高 ，不利 于企业 的发 展 。而使 用 汽车覆 盖件 消失 模专 用 系统 两个 不 同 的振 型 {A ‘}和 {A ‘}，其 相 应 的 固有 频 龙 门式 数 控铣 床后 ．其加 工性 价 比将得 到 大幅 度 的提 率 为 O3 和 ，多 自由度 系统 无 阻尼 自由振 动 的运动 高 。 方 程为 ： 由于机 床 是 一 个 多 自 由度 的振 动 系统 …，因而 就 [m]{}+[k]{}={0} (1) 有 多个 固有振 型 ，并 有其 相应 的频 率 。 因此 ，有 必要 对 式 中 ：[m ]为质 量矩 阵 ；[k]为 刚度矩 阵 。 该机 床 的整机 进行 动态 分析 ，得 到其 相应 的振 型 和频 设 方 程 的解 为 ： 率 ，从 中 了解 到机床 的薄 弱部 位 ，为设计 提供 参考 。 {}={A }e (2) 1 理论基础 式 中 ：{A}为 系统 自由振动 时 的振 幅 向量 (列 阵 )； 为 系统 的固有频 率 。 模 态 分 析 是将 线性 定 常 系 统 振 动微 分 方 程 组 中 将 式 (2)及 其 对 时 间 的二 阶 导数 代 入 式 (1)，消 去 的物 理 坐标 变 换 为模 态 坐标 ，使 方 程组 解 耦 ，成 为一 组 { 因子 e 后 得 ： 以模 态 坐标 及模 态参 数 描述 的 独立 方程 ，以便求 出系 统 的模 态 参数 。在 模态 分析 时 ，只考虑 固有 频率 、振 型 [k]{A}O3：[J，1]{A} (3) 等参 数 有关 的量 ．而 施 加在 模 型上 的力 、压 力 、加 速 度