关于ANSYS10GSFD4050高速精密数控雕铣机静动态特性分析.pdf

研究与 匀 ．有利于进行动静态分析 时的受力和加载 。整机共划分 单元数78639个 ，节点总数 22448个 ，整机有 限元模型如 图5所示 。 图 2 床身简化冈 图 3 立柱简化图 图5 床身 网格图 图4 横梁简化图 综上所述 ．对于建模过程的部件体单元数及弹簧一阻 尼单元数可用表 2来进行总结 。 1．2结合部简化与参数生成 对简化后 的整机 的导轨结合部 、丝杠结合部 、固定结 表 2 部件单元 系数表 合部进行简化 ．确定其刚度与阻尼系数 。以下为横梁与 立柱结合部刚度与阻尼系数的确定过程 。 GSFD4050雕铣机横梁与立柱采用 4颗 M13螺栓联接 ， 结合部类型与立柱和床 身的结合部类型相 同。同样 ，综合 考虑结合面积 、结合表面的结合条件 以及周 围零件 的刚 性 ． 、y、Z方向可以同时采用 38个 COMBIN14单元 。 经过计算 ，各个结合部单元弹簧一阻尼 刚度值如表 1 所示 表 1 弹簧一阻尼刚度系数表 2整机静力分析 打开 ANSYS 10．0软件 中生 成 的整机 DB文件 ，然后 计算受力与施加载荷 ，进行静力分析 [63。 2．1整机受力分析 取整机受力最大时 的极 限情况 ：工作 台上最大承重工 件重量为 200kg．主轴上安装最大刀具直径 10mm．主轴位 根据 以上分析 ，首先对整机各部件进行有 限元建模 。 于龙 门横梁 中间，Z轴位于最下端行程 。此时 ，根据等效 具体做法是在 UnigraphicsNX5．0中保存成 CATIA 5．0模 力矩及作用力与反作用力，算得 的机床受力如下。 型．然后再在ANSYS10．0中导人 。再在前处理器 “Prepro— 2．1．1机床横梁的受力 ces$oY”中的 “material”里设置好密度与泊松 比。划分 网 为 了便 于计算 ，把滑块横梁 、导轨和滑块简化成下 格时，对床身采取定义网格长度为 40，立柱和横梁为 30 列所示两幅 图 (图6、7)。其 中，A1、A2、A3、A4为横 的 自由网格方法 。这样 生成的整机有 限元 网格 大小 比较均 梁上的 四个 滑块 。 f}_誊——．__誊●7。—誊—_l厂——3—9——1l—蠹_____．●●_暑__叠_1l L．．．．．．．．．．．．．．．．．．J_．‘．．． J———．．．．。．．．．．．．．．．．E．．．．．．．．．．．．．．．．．—．．．． ‘‘．-一 与开发