CAD/CAE系統在數控多用途機床中的應用

CAD/CAE系統在數控多用途機床中的應用

通常，多功能機床由一個固定部件和多個移動部件組成，并相互連接。機床的靜態和動態彈性變形，熱變形，壓力分布和移動接頭的磨損影響著機床的結構設計。因此，本文在計算機輔助設計和工程系統（CAD/CAE系統）和有限元方法的基礎上開發了早期機床配置的靜態分析方法。

通過結合有限元法的CAE軟件，可以及時準確地評估特定機床配置的承載能力。第一階段和第二階段，在了解有限元方法后，在SolidWorks CAD系統中創建機床配置的三維模型，在這兩個階段，除了確定構型的幾何參數之外，還規定了材料的機械性能。在第三，第四，第五階段，需要考慮施加在機床系統上的力。力的施加必須考慮到機床的實際操作條件。力的數量必須足以確保構建運動學不變的模型。創建具有最大數量常規有限元網格的區域。在第六階段，創建計算方案，并制定機床配置模型的網格。靜態問題的有限元方程的最終系統由具有對稱正定系數矩陣的線性代數方程組成，通常為帶結構。我們可以區分解決這個系統的兩類方法：直接稀疏法和迭代法。在第七階段，對結果進行分析，并計算出數據集。在第八階段，確定構型因素優化的方向，以改善靜態分析的結果。

實驗結果表明，通過對改進的機床結構進行有限元靜態分析，強度為1.52E+08N/mm2，總靜態位移（URES）的公差為2.3E-04m。

刊名：Russian Engineering Research（英）

刊期：2017年第4期

作者：P.V.Vinogradov

編譯：野晨晨