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研究关于铣床的现代设计分析,引入CAE方法,对铣床进行动、静刚强度分析等,能够有效降低产品的开发成本,缩短产品的研制周期,提高产品的质量和可靠性。本文利用通用化有限元分析软件ANSYS作为分析工具,对DMC与VDL数控铣床结构进行了有限元静、动态分析。
简要介绍了有限元的基本思想与ANSYS软件,叙述了静动态分析的原理和方法,讨论了基于有限元方法的机床大件结构分析方法,概述了利用CAE的有限元方法对数控铣床进行结构比较的基本思路。
讨论了有限元模型的建立方法,采用在.ANSYS中直接建模的方法,以壳单元、体单元和梁单元为主,分别建立了DMC和VDL整机与大件的有限元模型。
对DMC和VDL的整机与大件进行了静力分析,给出了两种铣床与大件的应力和位移的分布情况,通过分析它们的刚度和强度,比较了结构对静态性能的影响,指出了DMC的结构优势,并针对VDL的结构给出了切实可行的改进意见。
采用分块Lanczos方法对两种铣床的整机和大件进行了模态分析,通过分析它们的固有频率与振型,在此基础上找出影响整机动态性能的主要大件,比较它们的结构对动态性能的影响,指出了DMC的结构优势,并对VDL给出了切实可行的改进意见。