数控铣床床身结构的模态分析及优化

GXF360 2019-11-03

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床身是机床重要的基础部件，其动态特性和静态特性直接影响机床加工精度及精度的稳定性。通过有限元分析软件Ansys分析不同形状铣床床身的动态特性，研究数控铣床床身固有频率的影响因素，为床身的设计提供了一定的理论依据。

另外，在学校教育管理思维方式方面，放大了作为校长的功能，凸显了校长主导作用，弱化师生在学校发展中的促进作用，在一定程度上将学校发展的压力聚焦在校长一个人身上。现实中，大部分中小学校长在角色定位上侧重管理者，使得校长将工作重心放到参加上级部门会议、迎接检查、接待来访等方面，繁重的行政事务使得校长严重偏离教育者和领导者的角色，给学校的教育教学改革和长远发展带来影响，给校长增加了更多心理压力。

1.数控铣床床身有限元模型

（1）铣床床身的三维模型。首先建立三维模型，这是进行有限元分析的基础。本文利用比较流行的三维软件Pro/E创建三维模型，并把Pro/E三维模型导入到有限元分析软件Workbench中。

（2）材料属性和边界条件。床身材料为HT250，密度为7.28×103kg/m3，泊松比为0.156，弹性模量为1.38×105MPa，

数控铣床床身通过地脚螺钉与地面相连，为尽可能使床身受到的载荷与实际情况吻合，所以边界处理时将其接合面全约束处理。

将转化后的拟南芥种子进行春化并播种在含有潮霉素(Hygromycin B)的MS培养基上，23℃下培养10 d，将筛选出的生根抗性苗移栽到无抗板上，待其长出4 ～ 6片叶后移至土中，提取叶片DNA进行PCR鉴定。将野生型及含promoter-DGAT2-pCAMBIA1304的拟南芥 T2代苗的根、茎、叶、花、果荚和种子置于含有5-溴-4氯-3-吲哚葡萄糖苷(X-β-D-glucuronide)的GUS染液中，37℃避光保温24 h，充分染色后分别采用50%、75%、90%及无水乙醇依次脱色并在体式显微镜下拍照。

（3）有限元网格划分。采用有限元分析软件ANSYS Workbench进行自动网格划分，使用四面体和六面体结合的划分方式，分析方法为HexDominant。矩形床身网格划分，得节点数为122 988，单元数为65 068个，V形床身网格划分，得节点数为124 906，单元数为66 082个，划分网格如图1和图2所示。

(5)CT检查前,医护人员应向受检者做好宣教工作,嘱其在检查过程中不要动来动去,避免造成检查图像模糊或伪影,造成受检者需重新检查,增加医疗费用,也会导致医疗资源浪费。

2.机床床身模态分析

机床底座模态分析主要分析底座的固有频率和振型，其作用为避免底座受载后发生共振现象，同时也是进行其他动力学（响应谱）分析的起点。

因为第一阶和第二阶固有频率对于机床床身的动态特性影响较大，所以本文重点分析前两阶模态特性。通过有限元分析得出数控铣床床身的第一、第二阶模态振型图，如图3～图6所示，并把前6阶振型特征做成表格，如表1和表2所示。

图1 V形床身网格划分

图2 矩形床身网格划分

从图3、图4和表1可以看出，数控铣床V形床身一阶振型为床身中间上半部分上下摆动，固有频率为170.26Hz，在该振型下V形床身的最大振幅为92.607μm，此时的最大变形为2.372 2mm；床身二阶振型为床身中间下半部分上下摆动，固有频率为190.71Hz，在该振型下V形床身的最大振幅为80.555μm，此时的最大变形为4.941mm；从图5、图6和表2可以看出，数控铣床矩形床身一阶振型为床身中间绕XZ平面对称摆动，固有频率为169.75Hz，在该振型下V形床身的最大振幅为388.78μm，此时的最大变形为2.227 4mm；床身二阶振型为床身中间部分上下摆动，固有频率为196.53Hz，在该振型下V形床身的最大振幅为779.52μm，此时的最大变形为4.687mm。