该加工中心由许多关键部件组成，各部件之间的结合面特性对其的动态特性有很大 的影响，因此，在考虑结合面特性的情况下，建立准确的结合面等效模型是建立正确的 有限元模型重要的前提。该加工中心的结合面类型主要包括固定结合面和滚动结合 面。固定结合面主要存在床身和立柱之间、导轨滑块和工作台立柱及立滑板之间、螺母 座和丝杠螺母以及螺母座和工作台立滑板主轴箱之间。滚动结合面主要存在导轨和导轨 滑块、滚珠丝杠和丝杠螺母、轴承内圈和轴承外圈之间。

的结合面建模方法是用等效结合点和弹簧阻尼单元MATRIX27来描述结合 面的接触面之间的连接关系。基本步骤是：

(1)        建立硬点。硬点(Hard point)是一种特殊的关键点（Key point)，它不会改变 模型任何的几何和拓扑结构，可以用硬点在模型的线和面上的任意点施加载荷，硬点的 位置即等效结合点的位置，硬点具体的坐标可以在三维模型中找到。本文采用 HyperMesh划分网格，所以在几何清理之后划分网格之前在相应位置建立节点（Node )， 再在节点位置建立硬点（HardPoint)，这是由于该软件没有直接在确定位置建立硬点的 功能，这样在划分网格时便会在硬点位置生成节点。

(2)       划分网格。网格划分完成后，在相应的硬点位置会生成节点（Node)。需要 说明的是，在HyperMesh中划分网格后须将之前建立的节点全部删除，否则会导致导入 ANS YS后一个等效结合点的位置出现多个节点，这会给建立MATRIX27单元带来困难。

(3)        建立弹簧阻尼单元。通过命令流的方式找到对应节点的节点号，连接对应的 两个节点就可建立一个MATRIX27弹簧阻尼单元，从而建立零件之间接触面的特性的 等效模型。

(4)        定义实常数。一般来讲，用来建立MATRIX27的连接点只有X、Y、Z三个 方向的平动自由度，所以只需设置X、Y、Z三个方向的连接刚度。矩阵中各元素的取

值是：

C, = -C₇ = C₅₈ = K_x-,c_n = -C_I9 = C₆₄ =： K_y;C_u = -C,₀ = C₆₉ = K_:                                                 (2.1)

其余元素均设置为零。本文所用参数为通过实验法得到。

需要注意的是，如果需更新实体的几何形状，比如是布尔操作或者是简化命令，任 何与实体相连的硬点将会被删除。因此，应该在实体模型创建完成以后再创建硬点。

本文采摘自“SGM50A卧式加工中心动态特性分析及关键部件的优化”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！