在HyperMesh中合理設(shè)置了各部件的單元大小之后,，整個(gè)加工中心共劃分了 5462673個(gè)單元，1050270個(gè)節(jié)點(diǎn),，設(shè)置單元類型為實(shí)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(lái)模擬零件之間相接觸部分的特性,，根據(jù)實(shí)際結(jié)合部類型和數(shù)量,，共建立了 522個(gè)MATRIX27彈簧阻尼單元，并根據(jù)實(shí)際結(jié)合部的特性參數(shù)設(shè)置了 MATRIX27單 元實(shí)常數(shù),。這里需要說(shuō)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(gè)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(dòng)力學(xué)分 析的起點(diǎn),。固有頻率和振型是振動(dòng)系統(tǒng)的物理屬性，在對(duì)一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí),，首 先任務(wù)就是求得其固有頻率并得出相對(duì)應(yīng)的振型,，模態(tài)分析即是用來(lái)確定這兩項(xiàng)內(nèi)容。
機(jī)床在實(shí)際工作時(shí),，連接在主軸上的刀具相當(dāng)于激勵(lì)輸入點(diǎn),，該激勵(lì)響應(yīng)作用在由 夾具固定在工作臺(tái)上的工件上,，所以分析時(shí)在機(jī)床主軸前端施加一對(duì)副值大小為1000N 的簡(jiǎn)諧力（相當(dāng)于轉(zhuǎn)矩）,，提取工作臺(tái)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(zhǎng)選擇1000,阻尼比設(shè)置為0.05,利用模態(tài)疊加法Mode Superposition計(jì) 算
ANSYS在前處理方面功能強(qiáng)大，而在劃分網(wǎng)格方面尤其是對(duì)于復(fù)雜模型,，其能力 遠(yuǎn)不如HyperMesh。HyperMesh創(chuàng)建三維網(wǎng)格的基本步驟分為兩大步,，它的基本思想是 三維實(shí)體都是由面組成的,，則首先可以通過(guò)切分實(shí)體改變面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)生成髙質(zhì)量的 面單元,，然后再對(duì)已有的二維網(wǎng)格通過(guò)掃描,、掃掠等方法生成三維實(shí)體單元,。且與 ANSYS有所不同的是,，HyperMesh中為先劃分網(wǎng)格再設(shè)置單元類型和材料屬性,。
機(jī)械結(jié)構(gòu)件大都較復(fù)雜,，尤其是床身,、立柱等大中型結(jié)構(gòu)件,，進(jìn)行有限元分析 時(shí),，簡(jiǎn)單地使用某一類單元進(jìn)行離散模擬，難以真實(shí)反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性,。針對(duì) 不同結(jié)構(gòu)或同一結(jié)構(gòu)不同區(qū)域的幾何,、載荷特征釆用合適的單元模擬可使有限元模型 更切實(shí)際,，如結(jié)構(gòu)件的壁板用殼單元模擬,，加強(qiáng)肋、絲杠等用梁?jiǎn)卧M,，軸承座等 不規(guī)則實(shí)體可用體單元模擬。為此,，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有限元模型通常是混合單元模型,。
在靜力學(xué)分析中,，對(duì)于板殼單元,，只有板面的顯示結(jié)果符合工程實(shí)際，板內(nèi)顯示 為板面之間的線性變化,，不一定符合工程實(shí)際[19],。因此，若需考察板殼內(nèi)部變形及應(yīng) 力分布,，應(yīng)選用實(shí)體單元進(jìn)行離散,。
假設(shè)立柱與床身構(gòu)成的結(jié)合面為理想結(jié)合面，即假定結(jié)合面之間的接觸壓力在整 個(gè)結(jié)合面上為常數(shù),，結(jié)合面上各點(diǎn)均勻接觸,，并在所有的接觸點(diǎn)上具有相同的力學(xué)性 質(zhì)。使用吉村允孝法計(jì)算床身與立柱間結(jié)合面的等效剛度,。
使用吉村允孝法積分法確定結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性參數(shù)優(yōu)點(diǎn)顯著，只需制造出與實(shí)際結(jié) 合面工況條件相同的簡(jiǎn)單試件,，應(yīng)用于分析大中型機(jī)械系統(tǒng)時(shí)可有效降低試驗(yàn)難度,、 和工作量,。同時(shí),，該方法測(cè)得的參數(shù)適用于結(jié)合條件相同的場(chǎng)合,，具有一定的通用 性,。跟理論建模與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)相結(jié)合的參數(shù)辨識(shí)法相比,，不需要對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)做模態(tài) 試驗(yàn)即可獲得結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性參數(shù),，即使是無(wú)法進(jìn)行整機(jī)試驗(yàn)的情況下，也可通過(guò)實(shí) 驗(yàn)獲得結(jié)合面特性參數(shù),。
在機(jī)床的設(shè)計(jì)■,、制造和運(yùn)行過(guò)程中,，安全防護(hù)措施應(yīng)該作為一項(xiàng)重 要的指標(biāo)，精工機(jī)床防護(hù)罩的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循安全防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原則，以 保證作業(yè)環(huán)境和人身安全,。
本文針對(duì)臥式加工中心整體防護(hù)的要求,，對(duì)防護(hù)裝置的設(shè) 計(jì),。以現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)方法為理論基礎(chǔ)，完成了臥式加工中心防護(hù)裝置的 前防護(hù)設(shè)計(jì),。