對數(shù)控雕銑機床整機的導軌結(jié)合部、絲杠結(jié)合部、固定結(jié)合部進行簡化,確定其剛度與阻尼系數(shù)。以下為橫梁與立柱結(jié)合部剛度與阻尼系數(shù)的確定過程。
GSFD4050數(shù)控雕銑機床橫梁與立柱采用4顆M13螺栓聯(lián)接,結(jié)合部類型與立柱和床身的結(jié)合部類型相同。同樣,綜合考慮結(jié)合面積、結(jié)合表面的結(jié)合條件以及周圍零件的剛性,X、Y、Z方向可以同時采用38個COMBIN14單元。經(jīng)過計算,各個結(jié)合部單元彈簧-阻尼剛度值如表1所示。
根據(jù)以上分析,首先對數(shù)控雕銑機床整機各部件進行有限元建模。具體做法是在UnigraphicsNX5.0中保存成CATIA5.0模型,然后再在ANSYS10.0中導入。再在前處理器“Preprocessor”中的“material”里設(shè)置好密度與泊松比。劃分網(wǎng)格時,對床身采取定義網(wǎng)格長度為40,立柱和橫梁為30的自由網(wǎng)格方法。這樣生成的數(shù)控雕銑機>床整機有限元網(wǎng)格大小比較均勻,有利于進行動靜態(tài)分析時的受力和加載。數(shù)控雕銑機床整機共劃分單元數(shù)78639個,節(jié)點總數(shù)22448個,數(shù)控雕銑機床整機有限元模型如下圖所示。
數(shù)控雕銑機床床身網(wǎng)格圖
綜上所述,對于建模過程的部件體單元數(shù)及彈簧-阻尼單元數(shù)可用表2來進行總結(jié)。