在HyperMesh中合理設(shè)置了各部件的單元大小之后,,整個加工中心共劃分了 5462673個單元,,1050270個節(jié)點(diǎn),,設(shè)置單元類型為實體單元solidl85和相應(yīng)的材料屬 性,。將網(wǎng)格模型導(dǎo)入ANSYS后,,連接等效結(jié)合點(diǎn)位置的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)生成用戶自定義單元 MATRIX27來模擬零件之間相接觸部分的特性,,根據(jù)實際結(jié)合部類型和數(shù)量,,共建立了 522個MATRIX27彈簧阻尼單元,,并根據(jù)實際結(jié)合部的特性參數(shù)設(shè)置了 MATRIX27單 元實常數(shù),。這里需要說明的是,,將HyperMesh中的網(wǎng)格模型導(dǎo)入ANSYS后,模型中只 有單元和節(jié)點(diǎn),,而不存在體和面了,。綜上所述,整機(jī)有限元模型如圖2.5所示。
模態(tài)分析可以確定一個結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型,,結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型是動力學(xué)分 析的起點(diǎn),。固有頻率和振型是振動系統(tǒng)的物理屬性,在對一個振動系統(tǒng)進(jìn)行分析時,,首 先任務(wù)就是求得其固有頻率并得出相對應(yīng)的振型,,模態(tài)分析即是用來確定這兩項內(nèi)容。
機(jī)床在實際工作時,,連接在主軸上的刀具相當(dāng)于激勵輸入點(diǎn),,該激勵響應(yīng)作用在由 夾具固定在工作臺上的工件上,所以分析時在機(jī)床主軸前端施加一對副值大小為1000N 的簡諧力(相當(dāng)于轉(zhuǎn)矩),,提取工作臺上一點(diǎn)為響應(yīng)輸出點(diǎn),,分析機(jī)床250Hz內(nèi)的諧響應(yīng)特性,分析步長選擇1000,阻尼比設(shè)置為0.05,利用模態(tài)疊加法Mode Superposition計 算
在VERICUT中有兩種構(gòu)建機(jī)床的方法,,一種是通過軟件自帶的簡單建模工具對新 機(jī)床進(jìn)行模型的建立,,另外一種是******應(yīng)用其他的三維建模軟件建立好機(jī)床模型,然后 將機(jī)床模型文件導(dǎo)出為VERICUT可以識別的文件格式,,最后再導(dǎo)入到VERICUT中,。 用VERICUT自帶的建模工具建立模型比較麻煩,所建立的模型文件也比較粗糙,,這里 采用第二中建模方法,,利用NX將建好的機(jī)床模型文件導(dǎo)出為“****.ply”格式文件,并導(dǎo) 入到VERICUT中用以建立五軸加工中心,。
要建立VERICUT機(jī)床模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須先了解機(jī)床各軸間的運(yùn)動關(guān)系以及相關(guān)的 參數(shù),,尤其是比較復(fù)雜的五軸坐標(biāo)機(jī)床,各個組件質(zhì)檢的相對關(guān)系比較復(fù)雜,,轉(zhuǎn)動中心 間的偏置,、轉(zhuǎn)動中心軸線到主軸線的偏置和轉(zhuǎn)動中心到主軸端面間的距離等,這些參數(shù) 尤其重要,,參數(shù)的準(zhǔn)確與否直接決定了仿真結(jié)果的真實實用性,。
刀具建好后還應(yīng)被合理的安裝到機(jī)床上相應(yīng)的位置以求達(dá)到與真實機(jī)床相一致。通 過調(diào)整刀具裝夾點(diǎn),,可以調(diào)節(jié)新建刀具在主軸上的安裝高度,。在刀具管理器窗口中單擊 裝夾點(diǎn)下面的文本框就可以看到刀具裝夾點(diǎn)顯示的刀具區(qū)域中紅圈內(nèi)的箭頭,當(dāng)在 VERICUT中激活文本框時,,就會在圖形顯示區(qū)域激活捕捉光標(biāo),,將鼠標(biāo)移動到刀具顯 示區(qū)域時,箭頭會自動捕捉一些關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn),,也可以手動輸入裝夾點(diǎn)的坐標(biāo)值,,如圖5.15所示,。
機(jī)床是指制造機(jī)器的機(jī)器,亦稱工作母機(jī)或工具機(jī),,簡稱機(jī)床。機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn) 代化的建設(shè)中起著重大作用,,其是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展,。目前,常見的機(jī)床有車床,、鏜床,、銑床、刨 床,、磨床和鉆床等,。鉆床指主要用鉆頭刀具在工件上加工孔或攻絲的機(jī)床,與其他機(jī)床相 比,,鉆床的結(jié)構(gòu)相對簡單一些,,其加工精度也相對較低。加工過程中,,通過更換相應(yīng)刀具,,可 進(jìn)行擴(kuò)孔、锪孔,、鉸孔或攻絲等加工,。目前,現(xiàn)有的機(jī)床當(dāng)中,,除了精密復(fù)雜的加工中心,,現(xiàn) 有的鉆攻中心機(jī)床僅能對單一工件裝夾加工的,還沒有能對多工件裝夾持續(xù)依次加工的裝置,。 另外,,加工中心的造價高昂,維護(hù)成本高,,操作專業(yè)性強(qiáng),,不適于對應(yīng)中小型企業(yè)使用。另 外,,現(xiàn)有的鉆攻中心機(jī)床只能對單一工件進(jìn)行鉆孔或攻絲,,不能對單一工件連續(xù)預(yù)鉆孔、鉆孔,、 攻絲加工,。
隨著科技的不斷發(fā)展,機(jī)械領(lǐng)域中需求的零部件的樣式也越來越多,,各種零部件 的孔,、槽的加工機(jī)床或加工中心也越來越多。盡管現(xiàn)有技術(shù)對于槽加工的技術(shù)在不斷更新, 但現(xiàn)有技術(shù)對于長槽或多槽且?guī)в衅渌庸の恢玫墓ぜ诩庸r,,通常都是先用刨床刨銑 槽位,,然后再用加工中心切銑鉆其他加工位置。這樣的加工形式人工勞動強(qiáng)度大,,加工耗時 較長,,而且增加了成本高,加工效率低。
石墨以導(dǎo)電性能良好,,價格相對便宜,,且更適于高速高精加工等優(yōu)點(diǎn),在模具行業(yè) 替代銅材,,制成模具零件(主要是電極)產(chǎn)品的品種和數(shù)量日趨量增,,因此能夠加工石墨 為材質(zhì)的零件的加工中心也應(yīng)適應(yīng)市場的需求,不僅做到性能優(yōu)良,,而且經(jīng)濟(jì)實用,。雖然石 墨材料易于加工,但是在加工過程中會產(chǎn)生很多粉塵,,石墨加工過程中切屑產(chǎn)生的粉塵很 細(xì)膩(最小達(dá)0.006mm),,由于石墨密度小,粉塵細(xì)膩,,使得石墨粉塵漂浮在空氣中,,不易清 除,對操作人員的身體健康造成嚴(yán)重影響,。所以目前市場上用于加工石墨零件的加工中心 ******的難題是排屑及過濾系統(tǒng)龐大,,處理繁瑣,效果也不是很理想,,而且成本居高不下,,制 約了該產(chǎn)品的發(fā)展。目前加工中心對石墨粉塵的收集主要靠全封閉的吸塵系統(tǒng),,但是這種 方法對密封裝置要求嚴(yán)格,,否則不利環(huán)保;而且裝置比較復(fù)雜,,體積龐大,,因此造價昂貴,制 造成本及加工成本都比較可觀,。最主要的是利用吸塵法去除石墨風(fēng)塵會有很多吸塵死角,。 由于石墨粉塵的相互接觸、摩擦,、分離等均會產(chǎn)生靜電,。在工業(yè)生產(chǎn)加工過程中,,物料顆粒 之間或物料與器壁之間免不了互相碰撞摩擦,進(jìn)行反復(fù)的接觸和分離,,這樣,,它們之間就會 產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,使石墨粉塵帶上不同極性的靜電,。
加工中心廣泛應(yīng)用于制造行業(yè),。目前的加工中心,主要分為立式加工中心和臥式 加工中心,。