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CAE 仿真在机床产品设计中的应用 安世亚太科技股份有限公司 关注安世亚太官方微信，获取最新仿真资讯！ 在微信中搜索“安世亚太”或扫描二维码， 关注安世亚太官方微信 机床ANSYS 在工业产品设计中的应用（4） 机床的结构复杂，在研发过程中常涉及到强度、刚 度、散热、振动、疲劳、结构优化等多方面的工程问题。 随着现代CAE 仿真技术的日趋成熟，企业完全可以将这 种先进的研发手段与试验和经验相结合，优势互补，从 而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节 省产品开发成本，缩短开发周期，从而大幅度提高企业 及产品的市场竞争力。下文是CAE 仿真技术在解决机床 产品研发过程中部分常见工程问题的简要介绍： 机床的强度、刚度问题  机床整机的刚强度分析  机床的主轴、导轨、滚珠丝杠、立柱等结构的刚、强度分析  主轴系统的热应力分析 在机床的结构设计中需要考虑整机及各零部件的应力和变形，以提高机床的强度和精度。 ANSYS 软件可以帮助解决在纯粹结构受力及热变形等不同的工况条件下，零部件的强度、刚 度及稳定性校核问题。 机床的机构动力学问题  整机的自然频率计算  主要部件 （丝杠、主轴、立柱拉板等）的振动分析  整机的运动分析 CAE 仿真在机床产品设计中的应用 安世亚太科技股份有限公司 ANSYS 软件可以通过对整机的实际运动情况，通过输出位移、速度、加速度等运动曲 线，了解机构的运动特性；且可以通过计算结构的振动特性，了解整机在运行过程中是否发 生共振，以及匹配合适转速的电机。 机床的疲劳耐久性问题  承受往复运动的主轴、齿轮、轴承的疲劳分析 产品的抗疲劳性能和可靠性会直接影响其在市场竞争中的成败。ANSYS 高级疲劳分析和 设计软件可以分析机床零部件由于反复运动引起的高、低周疲劳问题 。 机床的优化问题  机床主轴结构的优化设计  车床筋格的布局设计  床身结构的优化设计  主轴箱的优化设计 传统的机床结构大多是基于经验进行设计的，设计较保守，无法使材料得到合理运用， 整体较为笨重。借助 ANSYS 的结构力分析和优化设计功能功能，通过合理的优化机床各部 件的特征尺寸，可以在保证结构的刚强度及振动性能的情况下仍具有高精度和高可靠性。 相关 CAE 软件模块： 几何建模：Ansys DesignModeler 、Ansys SCDM 结构仿真分析：Ansys Mechanical 多体动力学分析：Ansys Rigid Dynamics、Recurdyn 疲劳寿命分析：Ansys nCode Designlife 、Fe-safe、Ansys Fatigue 设计优化分析：Ansys DesignXplorer