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該加工中心由許多關(guān)鍵部件組成，各部件之間的結(jié)合面特性對(duì)其的動(dòng)態(tài)特性有很大的影響，因此，在考慮結(jié)合面特性的情況下，建立準(zhǔn)確的結(jié)合面等效模型是建立正確的有限元模型最為重要的前提。該加工中心的結(jié)合面類型主要包括固定結(jié)合面和滾動(dòng)結(jié)合面。固定結(jié)合面主要存在床身和立柱之間、導(dǎo)軌滑塊和工作臺(tái)立柱及立滑板之間、螺母座和絲杠螺母以及螺母座和工作臺(tái)立滑板主軸箱之間。滾動(dòng)結(jié)合面主要存在導(dǎo)軌和導(dǎo)軌滑塊、滾珠絲杠和絲杠螺母、軸承內(nèi)圈和軸承外圈之間。

最常用的結(jié)合面建模方法是用等效結(jié)合點(diǎn)和彈簧阻尼單元MATRIX27來(lái)描述結(jié)合面的接觸面之間的連接關(guān)系。基本步驟是：

(1) 建立硬點(diǎn)。硬點(diǎn)(Hard point)是一種特殊的關(guān)鍵點(diǎn)（Key point)，它不會(huì)改變模型任何的幾何和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以用硬點(diǎn)在模型的線和面上的任意點(diǎn)施加載荷，硬點(diǎn)的位置即等效結(jié)合點(diǎn)的位置，硬點(diǎn)具體的坐標(biāo)可以在三維模型中找到。本文采用 HyperMesh劃分網(wǎng)格，所以在幾何清理之后劃分網(wǎng)格之前在相應(yīng)位置建立節(jié)點(diǎn)（Node )，再在節(jié)點(diǎn)位置建立硬點(diǎn)（HardPoint)，這是由于該軟件沒(méi)有直接在確定位置建立硬點(diǎn)的功能，這樣在劃分網(wǎng)格時(shí)便會(huì)在硬點(diǎn)位置生成節(jié)點(diǎn)。

(2) 劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分完成后，在相應(yīng)的硬點(diǎn)位置會(huì)生成節(jié)點(diǎn)（Node)。需要說(shuō)明的是，在HyperMesh中劃分網(wǎng)格后須將之前建立的節(jié)點(diǎn)全部刪除，否則會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)入 ANS YS后一個(gè)等效結(jié)合點(diǎn)的位置出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)，這會(huì)給建立MATRIX27單元帶來(lái)困難。

(3) 建立彈簧阻尼單元。通過(guò)命令流的方式找到對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，連接對(duì)應(yīng)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就可建立一個(gè)MATRIX27彈簧阻尼單元，從而建立零件之間接觸面的特性的等效模型。

(4) 定義實(shí)常數(shù)。一般來(lái)講，用來(lái)建立MATRIX27的連接點(diǎn)只有X、Y、Z三個(gè) 方向的平動(dòng)自由度，所以只需設(shè)置X、Y、Z三個(gè)方向的連接剛度。矩陣中各元素的取

值是：

C, = -C₇ = C₅₈ = K_x-,c_n = -C_I9 = C₆₄ =： K_y;C_u = -C,₀ = C₆₉ = K_: (2.1)

其余元素均設(shè)置為零。本文所用參數(shù)為通過(guò)實(shí)驗(yàn)法得到。

需要注意的是，如果需更新實(shí)體的幾何形狀，比如是布爾操作或者是簡(jiǎn)化命令，任何與實(shí)體相連的硬點(diǎn)將會(huì)被刪除。因此，應(yīng)該在實(shí)體模型創(chuàng)建完成以后再創(chuàng)建硬點(diǎn)。

本文采摘自“SGM50A臥式加工中心動(dòng)態(tài)特性分析及關(guān)鍵部件的優(yōu)化”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無(wú)法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！

標(biāo)簽：臥式加工中心加工中心高速加工中心

分類：加工中心

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