基于Ansys Workbench数控加工中心导轨的模态分析
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随着经济和科学技术的发展，加工中心作为现代加工制造业基础设备的重要性更加显著。高速高精密数控加工中心因其优秀的自动加工工艺和加工质量，吸引了世界各国制造业科研人员的关注。而国内学者针对数控加工中心的模态分析已开展相关研究，孙椰望等人[1]对关键运动副特点的数控加工中心模态进行了分析研究;付铁等人[2]分析了加工中心位置变化对固有频率的影响规律；吕冬梅[3]采用流行的poly - max模态参数识别方法，对实测的频响函数数据进行分析研究；马龙等人[4]研究了丝杠支撑形式的改变对加工中心性能的影响；罗冬梅[5]设计并改造了能够改善加工中心性能的空间补偿仪。由于大多数的学者对加工中心的研究主要集中在加工中心整体性能的分析，而对加工中心直线导轨-滑块机构这一重要结构的研究成果较少。目前，有限元分析是一种有效分析计算复杂结构的数值计算工具[6]。因此，为研究数控加工中心的性能特性，本文选取单一方向的导轨-滑块机构进行研究，分析其对数控加工中心整车的影响[〃]，并利用solidworks建立数控加工中心三维模型。同时，采用通用有限元软件ansys workbench对加工中心直线导轨-滑块机构的固有频率和模态振型进行求解，分析该机构在全约束（degree of freedom, dof)和自由状态下前6阶振型的变形情况。该研究为数控加工中心的性能优化提供了实际有效的建议。
备注：为保证文章的完整度，本文核心内容都pdf格式显示，如未有显示请刷新或转换浏览器尝试！
结束语：
本文运用有限元分析软件对高速高精密数控加工中心z向直线导轨-滑块机构进行动力学仿真分析，对影响加工中心加工精度的受激振动问题，提取模型的前6阶固有频率和主振型进行研究。本文的研究结果与国内外学者对整车振动的研究相比，局部机构的振动同样对加工中心有重要影响。通过模态实验，得到约束状态下的导轨-滑块机构动力学参数，实验结果为机构几何的改进提供方向性的支撑。本课题下一步可借助1sight协同优化软件，优化得出满足加工中心振动性能的几何结构方案。
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