CAD/CAE系统在数控多用途机床中的应用

CAD/CAE系统在数控多用途机床中的应用

通常，多功能机床由一个固定部件和多个移动部件组成，并相互连接。机床的静态和动态弹性变形，热变形，压力分布和移动接头的磨损影响着机床的结构设计。因此，本文在计算机辅助设计和工程系统（CAD/CAE系统）和有限元方法的基础上开发了早期机床配置的静态分析方法。

通过结合有限元法的CAE软件，可以及时准确地评估特定机床配置的承载能力。第一阶段和第二阶段，在了解有限元方法后，在SolidWorks CAD系统中创建机床配置的三维模型，在这两个阶段，除了确定构型的几何参数之外，还规定了材料的机械性能。在第三，第四，第五阶段，需要考虑施加在机床系统上的力。力的施加必须考虑到机床的实际操作条件。力的数量必须足以确保构建运动学不变的模型。创建具有最大数量常规有限元网格的区域。在第六阶段，创建计算方案，并制定机床配置模型的网格。静态问题的有限元方程的最终系统由具有对称正定系数矩阵的线性代数方程组成，通常为带结构。我们可以区分解决这个系统的两类方法：直接稀疏法和迭代法。在第七阶段，对结果进行分析，并计算出数据集。在第八阶段，确定构型因素优化的方向，以改善静态分析的结果。

实验结果表明，通过对改进的机床结构进行有限元静态分析，强度为1.52E+08N/mm2，总静态位移（URES）的公差为2.3E-04m。

刊名：Russian Engineering Research（英）

刊期：2017年第4期

作者：P.V.Vinogradov

编译：野晨晨