基于VC的数控机床进给系统设计及有限元分析.pdf

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1、2010年第8期·设计与研究·文章编号：1001—2265(2010)08—0007—03基于VC的数控机床进给系统设计及有限元分析赵万军(重庆三峡学院应用技术学院，重庆万州404000)摘要：在VC++平台上集成数控机床进给传动系统设计和基于ANSYS的有限元分析。讨论了VC编程实现进给传动系统设计的关键技术问题。通过VC封装APDL命令流和前台调用ANSYS完成数控机床进给传动系统的有限元分析，有限元分析的结果一方面回代到VC再次校核进给传动系统的静、动态特性以弥补传统设计方法可靠性不足的缺陷，另一方面为数控机床提高运动精度及合理使用提供参考依据。关键词：进给系统；VC++；数控机床

2、；ANSYS中图分类号：TH132；TP311．5文献标识码：AFEAandDesignontheFeedingTransmissionSystemofCNCMachineBasedonVCZHAOWan—jun(SchoolofAppliedTechnology，ChongqingThreeGorgesUniversity，ChongqingWanzhou404000，China)Abstract：ThedesignoftheCNCmachine’SfeedingtransmissionsystemandthefiniteelementanalysisbasedonANSYSwasin

3、tegratedintheplatformofVC++．Thekeytechnicalproblemsofthefeedingsys—tern’SdesignwithVChavebeendiscussed．FEAoftheCNCmachine’Stransmissionsystemhasbeenaccom-plishedthrou曲encapsulatingAPDLandcallingANSYSinforegroundwaybyVC．ThisresultofFEAwasfedintoVCtocheckthestaticanddynamiccharacteristicofthefeedin

4、gsystemtomakeuptheinsufficiencyofconventionaldesignononehand，ontheotherhanditcanprovideabasisforimprovingtheaccuracyandthereasonableuseoftheCNCmachine．Keywords：feedingtransmissionsystem；VC++：CNCmachine；ANSYS0引言数控机床进给传动系统主要由驱动电机、联轴器、支承轴承、滚珠丝杠副和机床移动部件等组成，它们基本上都是标准件，其设计过程主要是选型校核计算。由于设计中用到的参数、标准、规范较多

5、，且各部件的图1数控机床进给系统设计计算过程设计相互影响，使得设计过程比较复杂，如果采用传统三个方面。的手工设计方法效率低、准确性差，很难选出具有最佳(1)人机界面开发匹配关系的传动部件。因此，通过VC++编程，将数控由于设计中用到的参数较多，各部件的设计有固机床进给传动系统设计和有限元分析集成到一个统一定的前后逻辑顺序关系。因此，在程序开发中采用了的用户平台上，对于合理选择进给系统组成部件和提多个人机交互界面的导航方式以引导使用者一步步完高机床使用性能具有较高的工程实用价值。成设计工作。界面设计用到了多种VC控件，主要包1进给系统设计括：EditBox文本编辑控件、ComboBox组合

6、框控件、在综合分析数控机床进给系统理论设计方法的基ListBox列表控件、Button按钮控件及Picture位图显示础上，可以得出采用VC编程完成其设计校核计算的控件等。人机界面之一“选择滚珠丝杠副规格型号”如基本过程如图1所示。图2所示。图1所示设计过程所涉及的关键技术主要有以下(2)全局变量的设置收稿日期：2010—01—26基金项目：重庆市教委科学技术基金资助项目(KJ091114)作者简介：赵万军(1970一)，男，重庆万州人，重庆三峡学院讲师，硕士，主要研究方向为机械设计与数控技术，(E—mail)zhaozhangyuxin@sina．com。·设计与研究·组合机床与自动化

7、加工技术方面为分析和提高机床运行性能提供帮助。VC编制的数控铣床(加工中心)纵向进给系统有限元分析界面如图4所示。为使有限元分析按顺序正确进行，需当工作台参数输入完成后才使“生成APDL”按钮可用，其下方按钮的情况类似。图2选择滚珠丝杠副规格型号界面因为设计中用到多个VC界面、MFC类与函数，大量参数将在它们之间传递，为保证这些数据能够为各部分所共享，采用了将那些需共享的参数设置为全局图4进给系统有限元分析界面变量的办法。具体方法是