一种滚动直线导轨有限元模型建立方法技术

本发明专利技术涉及一种滚动直线导轨有限元模型建立方法。本发明专利技术采用假想材料来表征滚动直线导轨的结合部避免了弹簧阻尼模型的弊端，使得直线导轨结合部的模型更接近实际情况，有限元模型的建立也更加简单。结合模态试验结果，采用目标优化的方法来确定假想材料的材料参数，能够快速、准确地获得假想材料的材料参数，提高了直线导轨有限元模型的建模效率和准确性。该方法也可应用于机床整机结构中其它类型的结合部有限元模型的建立。

A method for establishing finite element model of rolling linear guide

The invention relates to a method for the establishment of a finite element model of a rolling linear guide. The invention uses the hypothetical material to represent the joint part of the rolling linear guide rail, avoids the malpractice of the spring damping model, and makes the model of the straight rail joint part closer to the actual situation, and the establishment of the finite element model is simpler. Combined with modal test results, objective optimization method is used to determine material parameters of hypothetical materials, which can quickly and accurately obtain material parameters of imaginary materials, and improve the modeling efficiency and accuracy of linear guide rail finite element models. The method can also be applied to the establishment of other types of joint finite element model in machine tool structure.

【技术实现步骤摘要】
一种滚动直线导轨有限元模型建立方法
本专利技术涉及一种滚动直线导轨有限元模型建立方法。
技术介绍
现代数控机床正朝着高精度、高速度、高智能方向快速发展，动态性能是其整机性能的关键。滚动直线导轨以其优良的承载能力和抗振性能在数控机床中得到了广泛应用，其结合部的动态特性直接影响着机床整机的动态特性。在进行数控机床的整机有限元仿真分析时，需要建立较准确的直线导轨有限元模型。现有的直线导轨结合部有限元模型建立方法是将导轨结合部看作一组弹簧阻尼器，虽然弹簧阻尼器可以定性地表征结合部的接触刚度和阻尼，但在机床整机建模时，弹簧阻尼器的数量和分布并不能明确给定，从而影响了机床整机性能预测的准确性。
技术实现思路
本专利技术针对上述缺陷，目的在于提供一种提高直线导轨质量的一种滚动直线导轨有限元模型建立方法。为此本专利技术采用的技术方案是：本专利技术按照以下步骤进行：1）建立滚动直线导轨系统的坐标系，将导轨（2）长度方向定义为X方向，滑块（1）侧面法线方向定义为Y方向，滑块（1）上表面法线方向定义为Z方向；2）建立滚动直线导轨系统的有限元模型，将滑块（1）和导轨（2）分离出来，分别滑块有限元模型（4）和导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚动直线导轨有限元模型建立方法，其特征在于，按照以下步骤进行：1）建立滚动直线导轨系统的坐标系，将导轨（2）长度方向定义为X方向，滑块（1）侧面法线方向定义为Y方向，滑块（1）上表面法线方向定义为Z方向；2）建立滚动直线导轨系统的有限元模型，将滑块（1）和导轨（2）分离出来，分别滑块有限元模型（4）和导轨有限元模型（5），将导轨钢球（3）简化为具有一定厚度的假想材料（6），假想材料（6）为各向异性材料，忽略导轨滑动方向的材料参数，则其余参数包括弹性模量Ey、Ez；泊松比Vxz、Vxy；三个平面内的剪切模量Gxy、Gxz、Gyz，以及假想材料的厚度t和接触面积A，给定一组材料参数取值，进行有...

【技术特征摘要】
1.一种滚动直线导轨有限元模型建立方法，其特征在于，按照以下步骤进行：1）建立滚动直线导轨系统的坐标系，将导轨（2）长度方向定义为X方向，滑块（1）侧面法线方向定义为Y方向，滑块（1）上表面法线方向定义为Z方向；2）建立滚动直线导轨系统的有限元模型，将滑块（1）和导轨（2）分离出来，分别滑块有限元模型（4）和导轨有限元模型（5），将导轨钢球（3）简化为具有一定厚度的假想材料（6），假想材料（6）为各向异性材料，忽略导轨滑动方向的材料参数，则其余参数包括弹性模量Ey、Ez；泊松比Vxz、Vxy；三个平面内的剪切模量Gxy、Gxz、Gyz，以及假想材料的厚度t和接触面积A，给定一组材料参数取值，进行有限元模态分析，得到直线导轨系统的前6阶固有频率f1、f...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冲，涂芬芬，桂长华，王培玉，王万杰，周祥，王金荣，
申请(专利权)人：江苏亚威机床股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32