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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 。
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