机床动态分析
车床动力学特性分析和研究
Ｃ ６ｌ 数普兼容车床动力学特性仿真研究与实现 Ｋ ｏ ｌ
Ａｂ ｔ ８ ｔ ｓｆ Ｃ
Ｎ ｍ ｒ． ｎａ ａ ｅ Ｋ ｌ ｓｌ ｒｉ 以 ｉ ａ ｏ ｒ ｎ ａ ， ｈｓ ｗ ｏ力 ｌｈ Ｃ ｌｏ ｉａｅ ｔ 廿 ｔ ｂｓｄ ｏ ｌ 了ｌ ｅｗ ｏｅ ａ ｕ ｅｃ ｉ ｎ ｌｔ ６ ｔ ｏ ａｎ ｓ ｅ ｎ ｄ田 ｔ ｈ ｙ ｆ ｏ ｒ ｆ 对ｃ ｘｓ ｓ ｈ ｅ ｏ 闪 ｃ ｏ ｒｏ Ｔ ｅ ｔ ｄ ｓａ ｏ ｃｎＯ ｏ Ｐｎｉ ａｉ ｉ ｃａｇｄｔ 丘 讹ｎｙｃ ｅ ｌ ． ｅｎ、 ａ ｅａｄ ｉｌ 叫 ｎ ｖ ｎ ｓ ｈ ｎ ｖｌｈ
由本人承担。
作签： 者名 多 浅
日： 年 月了 期问 ‘ ）日
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２ 、不保密已
年解密后适用本授权书。（ Nhomakorabea在以 上相应方框内打“ ） ， Ｖ
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导师签名：
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硕士学位论文
第一章 绪
，１ ．课题概述
论
Ｌ Ｉ课题来源和背 Ｌ 景
本课题来源于天水星火机床有限责任公司委托兰州理工大学开发、 设计一种具有数 控机床的基本功能、便于操作、免学习型的卧式车床。 普通车床 ｌ０Ｅ 邝６ｌ０ 是一种市场占有率很大的机床，但随着近年来现代加工工艺对 机床精度进一步提高的 要求， 此类型车床己 显得无法满足制造业飞速发展的要求。 虽然 已经有越来越多的数控车床投入生产使用，但是价格的原因制约了数控车床的广泛使 用：同时由于数控技术还处在发展阶段，其智能化水平还没达到完全替代人的程度，因 此， 在今后一个比较长的时期内普通车床在数量上依然会占有绝对优势。 所以有必要研 制一种新型数普兼容车床， 集合两类车床优点兼有普通车床的操作方便、 价格便宜和数 控车床精度高、智能化的优点。以 期更加符合用户的需求。
GSKM-32高速加工中心机床主轴动态特性分析
，
，
。
每
一
般说来
，
机 械结构 的 固有 频 率 和 振 型 是 结 构 无 阻 尼
，
并按 重 心 不 变 原 则 下分 配 到
。
自由振 动 的频 率 和 振 型
与外力作用 无 关
例
，
因此
，
经边
各段 的 两 端
+
。
两 端 的 质 量 单 元 以 无 质 量 的 弹性 梁 连 接
轴 的 前 端 和和 前 支 承 处 变形 比 较 小 ，后 支 承 和 主 轴 后 端 变 形 比较 大 ，并 且 表 现 为 一定 的扭 摆 ，但 是 与 图 ６的 扭 摆 方
图 ７为 固 有 频 率 为 ８ ５ ｚ 的 振 型 。在 该频 率 下 ，主 ９Ｈ 时
将 建 立 的 主 轴 系 统 实 体 模 型 导 人 Ａ Ｓ Ｓ软 件 ，采 用 ＮＹ Ｓｌ９ ｏｉ ０单 元 对导 人 的实 体 模 型 进 行 自 由 网格 划 分 ，得 到 的 ｄ
有 限 元 模 型 如 图 ３所 示 ６ ３ 。 ７ １
弹
界 处 理 后 的 无 阻 尼 自 由振 动 方 程 为 ：
广 州 市 技 术 创 新 专项 资金 补 助 计 划 项 目 ( 编 号 ：
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这 样 轴 类 部 件就 被 简 化 为 支 撑 在
一
静 平
、
动 态 性 能 在 很 大程 度 上 决 定 了 整 机 的 静 因此 在机 床设 计 时
五轴联动机床动态误差与RTCP分析
文献标志码 ：A
１ ＲＴＣＰ（ 刀尖点跟随 ） 功能
对于机床的检测与监控来说，其检测方法是对机床单个点 进行监控，不能对机床的整个误差进行监控。对于这种误差检 测方法来说，需要考虑机床的位置误差和几何误差。
在机床的动态误差监控中，需要考虑机床各轴的误差对机 床的影响，利用不同位置的监控，最终判断误差源。具体的流 程和步骤如图 1 所示。
数控机床的种类很多，机床运动轴的数量和重量也不同。 机床的不同拓扑结构之间也存在差异。同时机床各主轴的误差 和位置误差对零件加工的影响也是不同的。多体系的拓扑方法 在描述上也不一样，因此，需要利用关联矩阵和通路矩阵对机 床进行拓扑分析。
进行机床误差建模时，数控机床系统发出指令来驱动每个 主轴，这是机床实现加工的非常重要的环节。在对每个主轴的 伺服系统进行控制时，包含控制系统和传动系统 2 个部分，传 感器用来检测主轴上的运动情况和部件的执行情况。而在机床 误差的研究中，传动系统的惯性、阻尼、传动比对机床的加工 误差都会产生不同的影响。
在机床误差分析中，会利用误差分离方法，该方法的流 程为建立机床刀尖动态误差模型。在建立的同时，机床的静 态误差和刀尖运动误差输送给动态误差轨迹进行误差分析， 对参数进行拟合，再将数值给到等效速度加速度误差系数模 型中，最终会获得各轴的动态误差。在误差的分析结果中， 会发现静态的误差在总误差中的占比是非常大的，所以在误 差的分析中需要对动态误差进行分离，保证误差之间没有形 成交集，避免影响机床误差的最终分析结果。
XH6650加工中心动态仿真与模态测试分析
XH6650加工中心动态仿真与模态测试分析张 乐1,张建润1,孙庆鸿1,李 蔚1,彭 文2,姚树健2(1.东南大学机械工程学院,江苏南京211189;2.江苏多棱数控机床股份有限公司,江苏常州213012)摘 要:随着机床加工速度的提高,对机床的动态特性要求越来越高,文中以XH6650的高速卧式加工中心为对象,提出了简化结构细小特征,建立界面特性的有限元建模方法,建立了该机床的数字化模型,并进行动力学仿真,为验证建模方法的可靠性,对整机进行了动态测试,结果表明该方法有很好的精度。
关键词:加工中心;有限元;模态测试中图分类号:TG50213;TB115 文献标识码:A 文章编号:167125276(2007)0320017203Dynamic Simulation and Modal T esting of XH6650Machining CenterZHAN G Le1,ZHAN G Jian2run1,SUN Qing2hong1,L I Wei1,PEN G Wen2,Y AO Shu2jian2(1.Department of Mechanical Engineering,S outheast University,Nanjing210096,China;2.Jiangsu Duoling NC Mechanical Tool Ltd.,Changzhou213012,China)Abstract:The increasing processing speed of machine tools has imposed even higher demand for the dynamic character.This pa2 per proposed a method to simplify and deal with small details among contact boundaries of machine tool components during the FEM model building procession.Based on this method,the numerical model of XH6650high speed machining center was built and the dynamic simulation was carried out.To substantiate the reliability of the simulation,entire machine dynamic testing was also performed.The result demonstrated the good correlation between the numerical simulation and the experimental test2 ing.K ey w ords:machining center;finite element;modal testing0 引言机床结构是由许多零部件组成,而零部件之间的连接方式也有很多种,如螺栓紧固连接、平面导轨和滚动导轨的滑动连接以及转子支撑连接,等等。
数控机床伺服系统动态特性的理论分析与仿真研究
２０ ０ ８年 ２月
机 床 与 液 压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ ＣＳ Ｉ
Ｆｅ ． ０ ８ ｂ ２０ Ｖｏ． ６ Ｎｏ ２ １３ ．
第３ ６卷 第 ２期
数 控 机床 伺 服 系统 动态 特 性 的 理论 分 析 与 仿真 研 究
范晋伟 ，刘栋 ，杨磊 ，张哲 ，欧 阳冠 军
（ 北京 工业 大 学机 电学 院 ，北京 １０ ２ ） ００ ２
摘要 ：运用拉格 朗 日动力学普遍方 程 ，分别 以电气 系统 电荷 量 、伺服电机输 出转角 以及滚珠 丝杠扭转 角 为广 义运动坐 标 ，从系统能量的角度 ，依次建立起 伺服 控制 系统 、机械 传动 系统 以 及机 电偶 合 系统 的动力 学模 型 ，分析 ｒ伺 服控 制 系
Ｆ ＮＪ ｗ ｉ Ｉ ｏｇ Ａ ｉ ｅ ，ＬＵ Ｄ ｎ ，ＹＡ Ｇ Ｌ ｉ ＨＡ Ｇ Ｚ ｅ Ｕ Ａ Ｇ Ｇ ａｊｎ ｎ Ｎ ｅ，Ｚ Ｎ ｈ ，Ｏ Ｙ Ｎ ｕｎｕ （ ｈ ｏ ｅｅｏ ｃａ ｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｅ ｉｇＵ ｉｅｓｙｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ２ Ｔ ｅＣ ｌ ｇ ｆ ｌ Ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅｒ ，Ｂ ｉｎ ｎｖｒ ｔ ｆ ｃ ｎｌ ｙ ｅ ｉｇ１０ ２ ，Ｃ ｉａ ｎ ｊ ｉ Ｔ ｏ ｊ ｈｎ ）
ａｔ ｆ ｙｔ ｅｅｏａ ｉｅ ． ｃ ｒ ｓ ｍ ｗ ｒ ｂｔｎ ｄ ｅｏｓ ｅ ａ
Ｋｅ ｗ ｏ ｄｓ： Ｓ ｒ ｏ ｓ ｓｅ ； Ｄｙ ｍｉｓ ｐ ｒｏ ａ ｃ ｙ ｒ ｅ ｖ ｙ ｔｍ ｎａ ｃ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ； ＣＮＣ ｍａ ｈｉ ｍ ｃ ｎｅ； Ｓｉ ｕ ａｉｎ ｍ ｌｔｏ
０ 前 言
探索 出影 响机 电耦合系统动态性能 的关键 因素和调整
内圆磨床床身结构的动态分析与优化设计
、
原型 床身 结构 的动 力学模 型及分 析
的大小 和结 构的模 态振 型 等特征 。床身结 构 的动态 特性与 机床 整机 的性能 有 着 密 切 关 系 ， 高 床 身零 提 件的动 态特性 ， 保 证 机 床 的 加工 精 度 具 有 重 要 意 对 义 。往 往 由于床 身 结 构 设计 的不 台 理 ， 和床 身结 构 的动刚度 不 足 而 导 致 其 在 工 作 状 态 下 产 生 大 幅 振 动 ， 起工 件和 刀具之 间 出现 较大 的相 对振 幅 ， 而 引 从 降低 了 机 床 的加 工精 度 Ｌ｜。 因 此 ， 身 的 动 态 特 ２ Ｊ 床 性 与其 结构尺 寸 、 状和 筋板 布 局有着 密切 的关 系 。 形 由于对较 复杂 的机 床 床身进 行拓 扑 动态优 化 比
修改 ， 出了 四个 改 进方 案 分 析 床 身 内部 筋板 数 提 目和布局 的变化 对 结 构 动 态 特 性 的影 响 ， 为实 现 床 身的优 化设计 提供 有利 的依 据 。 二、 改进模 型及 其动 态特 性分 析 改 进 后 的床 身 外 型尺 寸 与 原 床 身 相 比基 本 不 变， 床身 底部采 用 非封 闭结构 ， 壁厚 １ｒ－ 内部 筋 外 ６ｒ ， ￣ ｎ 板 厚 １ｒ ２ ｍ。同时 ， ａ 为保 证床 身导轨 具 有较 高 的静 剐
一
纵 向垂直 筋 板 ， 进 ｃ型 内部 有 两 条水 平 筋 板 和纵 改 向垂筋 板 ， 其动 刚 度都 很 高 ， 是 ， 轨 振 动 模态 的 但 导 相对振 动位 移量 却很 太 。 表 １ 床身的固有 额卓、 振型及振动模杰相对位移量
改 进 ｂ型 ： 床身 内部 有 二 条 水 平筋 板 和 三条 纵
向垂直筋 板 ；
数控机床加工精度与稳定性的研究与分析
数控机床加工精度与稳定性的研究与分析数控机床是机械制造中的重要设备，通过计算机控制和操作可以实现各种工件的复杂加工，逐渐取代人工加工成为现代制造业中不可或缺的设备。
数控机床加工精度与稳定性是数控机床的重要参数，关系到产品质量和生产效率。
本文将围绕数控机床加工精度与稳定性进行研究与分析。
一、数控机床加工精度的研究与分析数控机床加工精度是指工件加工后的尺寸偏差和形位偏差的统计指标。
在实际应用中，加工精度是数控机床的重要性能参数，它直接关系到加工成品的质量和精度。
因此，提高数控机床的加工精度是机械制造企业持续发展的迫切需要。
1.1 加工过程中误差的来源数控机床的加工精度与加工误差有着密切的关系，在加工过程中，加工误差的来源主要包括以下方面：(1)加工人员的技术水平和操作能力。
(2)机床结构的材料、加工工艺和精度。
(3)刀具的质量、刃口尺寸、材料和磨削方式。
(4)工件的材料、形状、尺寸和定位精度。
(5)切削液的性能和质量。
(6)环境因素如温度、湿度、振动等。
1.2 加工精度评价指标的研究数控机床加工精度是一种复杂的技术问题，通常采用绝对误差、相对误差、偏差、圆度、平面度、垂直度、同轴度、圆柱度等指标来评价。
这些指标有各自的装置和方法，需要在加工过程中进行严格的测量和记录。
1.3 加工精度提高的方法提高加工精度是数控机床加工质量的关键，可以采取下列方法：（1）加强操作人员的培训，提高技术水平和职业素质，减少人为误差。
（2）改进机床结构，增强机床的稳定性和刚性，减小加工误差。
（3）采用高品质的刀具，保证切削质量和切削稳定性，提高加工精度。
（4）优化工件的设计，改进制造工艺，提高加工精度和工件的定位精度。
（5）采用优质的切削液，降低温度和振动，保持加工环境的稳定性。
（6）加强加工质量的跟踪和记录，及时发现和排除各种误差。
二、数控机床加工稳定性的研究与分析数控机床加工稳定性是指机床在加工过程中的稳定性能，主要包括动态特性、静态特性和热特性三个方面。
基于ANSYS的机床电主轴动态性能分析
关键 词 ：电主轴
动 力 学分 析
Ａ ＹＳ ＮＳ
Ｅｌｃ ｒ ｉ ｉｄｅ Ｄｙ ａ ｉｓ Ｃｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ａｙ ｉ ｓ ｄ ｏ ｅ ｔｉ ｔ Ｓｐ ｎ ｌ ｎ ｍ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｉ Ａｎ ｌｓｓ Ｂａ ｅ ｎ ＡＮＳ ｃｙ ｓｃ ＹＳ
ＺＨ ＡＯ ｉ ａ ｇ．Ｗ Ｕ ｈａ ｌｎ Ｚｈ ｇ ｎ Ｓ ｏｏ ｇ
ｍａ ｈｉ ｎ ｅ ｔ ｒ ｏ ｈｅ ｓｕｄ ｃ ｎｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｓｆ ｒｔ ｔ ｙ，ｕ ｉ ｇ ｆｎ ｔ ｌ ｍｅ ｔｓ ｆ ｒ ｓｎ ｉｅ ｅｅ ｎ ｏ ｔ ｅ ＡＮＳ ｏ ｋ ｎｃ ｐｉ ｄ ｅ ｍｏ ａ ｎ ｌｓｓ ｉ ｗａ ＹＳ Ｗ ｒ ｂｅ ｈ ｓ ｎ ｌ ｄ ｌａ ａ ｙ ｉ ｒ ｓ ａ ｃ ｐ ｎ ｌ ｄ ａｕ ａ ｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｄ ｃ ｔｃ ｌｓ ｅ ｄ ａ ｃ ｓ ｏ ｅ ｅ ｔ ｃｔ ｎ ｈ ａ ｕ ａ ｅ ｕ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｉ ｄ ｅ ｍｏ ｅ ｎ ｔ ｒ ｌｆ ｑ ｅ ｃ ｎ ｒ ｉａ ｐ ｅ ｃ ｅ ｓｔ ｌｃ ｒ ｉｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｔ ｒ ｌｆ ｑ ｅ － ｒ ｉ ｉ ｃｅ ｎ ｉ ｒ ｔｏ ｐｉ ｌ ｙ ．Ｐｏ ｎ ｅ ｕ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ａ ｙ ｆｏ ｔ ｎ ｉ ｉｒ ｔｏ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ｂ ａ ｉｎ ｓ ｎｄ ｅ ｔｐｅ ｉ ｔｄ ｏ ｔｔ ａ ｈ ｐ ｎ ｌ ｗａ ｒ ｍ ｈｅ ａ ｔ－ｖｂ ａｉ ｎ ｆ ｑ ｅ ｃ ｆ ｒ ｒ ｑ ｅ ｔ ｎ ｈ ｏｍｅ ｅ ｒｎ ｔｆｎ ｓ ｎ ａ ｅ ｕ ｓｓａ ｄ ｔ ｅ ｆｒ ｒｂ ａ ｉ ｇ ｓｉｆ ｅ ｓ ａ ｄ ｄ ｍｐｉ ｇ ｏ ｈ ｐ ｎ ｌ ｙ ｔｍ ｉ ｒ ｔｏ ｎ ｆｔ ｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ｓｅ ｖ ｂ ａ ｉｎ．Ｔｈ ｏ ｈ ｔ ｅ ｎｏ ｒ ｕｇ ｈ — ｄ ｌａ ａｙ ｉ ｒｆ ｒｈ ｒ ｐ ｏ ｉ ｈ ｅ ｅ ｓ ｒ ａ ｉ ｏ ｙ ａ ｃ ａ ａｙ ｉ ． ａ ｎ ｌｓｓｆ ｕ ｔ ｅ ｒ ｖｄｅ ｔ ｅ ｎ ｃ ｓ ａ ｙ ｂ ｓｓｆ ｒｄ ｎ ｍｉ ｎ ｌｓｓ ｏ
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机床动态设计
随着高速切削技术的发展推动了各种数控机床的出现及迅速发展。新颖的机械结构系统使现代数控机
床比传统的数控机床的运动速度提高了5-10倍，与此相应它对动态性能的要求比传统机床提高了很多倍。
这就使得我国数控机床的水平与国际先进水平的差距更大。主要表现在：可靠性差、应变能力差、产品开
发周期长、设计手段落后等，并且业内人士意识到我国数控机床的薄弱环节已从数控系统转移到机械系统。
但传统的机床设计主要是经验设计和实验相结合，其步骤是:经验设计—样机试制—样机测试—改进设。这
种方法耗费大量的人力和财力，且周期长，效果差。因此长期沿用的以经验设计为主的落后设计方法必须
改变。Error: A mesh could not be generated using the current meshing options and settings. Hint: The
problem geometry areas might have been highlighted. Switching to wireframe mode may make them
more visible. Project>Model>Mesh 5/4/2010 2:06:17 PM
1 机械结构动态设计的发展
传统的设计方法越来越难以满足市场的迅速变化，同时，很难综
合考虑各方面的约束条件，得到的往往只是复杂问题的可行方案，而
非最优方案，也难以很好的满足机械设备动态特性要求。对产品进行
动态优化设计，可以在很大程度上解决此类问题，其特点是把问题解
决在设计阶段，其优点是代价较小，能够适应当前激烈的市场竞
争的需要。机械结构动态设计是一项涉及现代动态分析，计算机
技术，产品结构动力学理论，设计方法学等众多科学领域的高
新技术。其基本思想是对按功能要求设计的结构图纸或要
改进的机械结构进行动力学建模，并做动特性分
析。根据对其动特性的要求或预定的动态
设计目标，进行结构修改，再设计和结
构重分析，直到满足结构动特性的设计
要求。
1.1 机械结构动态设计的内容
1.1.1 建立一个切合实际的动力学模型
机械结构的动力学模型有着极其重要的作用。在机床设计阶段，建立动力学模型，可以进行动态分析
和设计，预估机床结构的动态特性，分析薄弱环节，寻求改进措施，用数字仿真方法，比较各种设计方案
和结构，并为设计自动化打下基础。建模的方法有：有限元法、传递矩阵法、实验模态法、混合建模法、
利用人工神经网络理论建模。
1.1.2 选择有效的结构动态优化设计方法
结构动态优化设计是对系统设计变量的初始参数，通过计算，作出必要的修改，使机械机构的动态性
能在规定的约束条件下达到最优。目前，动态设计的优化正处于发展与完善阶段，从现有的资料来看，系
统的动态优化设计方法可分为3类:基于模态柔度和能量平衡的动态优化设计、基于变分原理的动态优化设
计和基于最小值原理的动态优化。
1.2 机械结构动态设计的关键技术
机械结构动态设计的关键技术有:结构结合部参数的辨识;系统中阻尼矩阵的确定;模型的修正方法;以设
计变量直接作为优化变量，实现结构动力学的求解方法;寻求更快速、更准确的结构动态特性重分析模型与
方法。结构动态设计的发展主要集中在对关键技术的研究上，结合面在整机性能研究中的主要作用，最早
是在1939年，德国柏林工业大学的一篇论文中提到的，而真正的研究则是1959年，前苏联的Reshetov
和Levina所进行的，从此以后，世界各国的众多学者对其进行了大量的研究，也取得了大量的研究成果。
随着人工神经网络技术和模糊设计技术的发展，国、内外许多研究人员把神经网络技术和模糊设计技术引
人动态设计过程中，为结构动态设计提供了全新的思路。
2 相关技术
对于复杂机械结构的动态设计，有限元法是一种应用广泛的理论建模方法。分析软件中最有名的是
ANSYS公司的ANSYS。下面针对有限元法和ANSYS软件作一简单的介绍。
2.1 有限元法
有限元法是R.Courant于1943年首先提出的，机械结构的动态有限元法分析主要是从八十年代开始
的。到了九十年代，随着数值模拟技术的引人，机械动态有限元分析法的广度和深度不断增加。在对复杂
机械结构动力分析和动态设计方面，有限元法是一种应用最广的建模方法.利用弹性力学和有限元法建立结
构的动力学模型，可以计算出结构的固有频率、振型等模态参数以及动力响应，在此基础上还可根据不同
需要对机械结构进行动态设计。由于有限元法具有精度高、适应强、计算格式规范统一等优点，已广泛应
用于许多领域，已成为现代机械产品设计中的一种重要工具。
目前，通用的有限元计算软件有很多种，其中绝大多数不仅可以进行简单、线性、静态分析，也可以
进行复杂、非线性、动态分析。其分析功能几乎覆盖了所有的工程领域，程序使用也非常方便。在我国工
程界比较流行，被广泛使用的大型有限元分析软件主要有MSC/Nastran, Ansys, Abaqus, Marc,Adina和
Algor等。
2.2 有限元分析软件ANSYS
在产品设计过程中，通常需要做大量的分析计算,ANSYS软件是一种应用广泛的通用有限元工程分析
软件，该软件可在大多数计算机及操作系统中运行。它能与大多数CAD软件结合使用，实现数据的共享及
交换.是现代产品设计中高级CAD工具之一。已广泛用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、
能源、汽车交通、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等一般工业及科学研
究。下面就ANSYS软件作一简单的介绍。
2.3 ANSYS软件功能模块
ANSYS软件具有多种多样的分析能力，从简单的线性静态分析到复杂的非线性动态分析。主要的功能
模块有:结构分析、热分析、电磁分析、流体力学分析、祸合场分析等模块。而且，还具有产品的优化设计、
估计分析等附加功能。
2.4 ANSYS软件的主要特点
(1)主要技术特点。唯一能实现多场及多场祸合分析，唯一能实现前、后处理、求解及多场分析统一数据
库的一体化，具有多物理场优化功能，强大的非线性分析，多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬
件配置，支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件兼容。具有强大
的并行计算功能，支持分布式并行及共享内存式并行，多种自动网格划分技术，良好的用户开发环境。
(2)与CAD的接口。可以导入当前使用的大多数CAD软件绘图格式，如UG,Pro/e,I-Deas,Catia,
SolidEdge,Solidworks等。其中，Pro/e绘图的IGES格式的文件可以直接导入。
2.5 ANSYS结构分析过程
ANSYS 的分析过程包括:确定问题的范围、建立有限元模型、施加载荷和求解、后处理。ANSYS有
以上的功能模块和特点，是有限元分析和优化分析的有机结合，为复杂结构的优化分析提供了新的方法，
已成为解决现代工程学间题必不可少的有力工具。
总之，机械结构的动态设计是以计算机仿真、建模为基础，集计算机技术、机械动力学、有限元和优
化设计方法为一体，由多学科知识组成的综合系统技术，是机械结构动力学设计与分析在计算机环境中数
字化、图象化的映射，通过虚拟动态环境，进行虚拟产品开发，对产品的动态特性做出分析，大大提高了
机床的整机性能。