[发明专利]配重计算机模拟分析设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟设计技术领域，尤其涉及配重计算机分析设计方法。

背景技术

随着市场对印刷线路板高度集成化要求的提高，对PCB加工设备的精度 要求也越来越高。一般PCB加工设备的主轴部分位于横梁的一侧，使横梁受 力不对称，再加上横梁本身结构不对称及重量较重，横梁的静变形较大，在工 作的动态条件下横梁的位移变形就更大。这严重影响了PCB加工设备精度的 提高。因此横梁配重设计刻不容缓。

传统的配重设计一般都是根据设计人员的经验进行设计和布局，制造出样 机进行试验，测试其实际动态性能，如果性能有明显改善再进行批量生产，如 果没有改善或改善很小则重新设计配重，再制造样机进行试验。显然传统的设 计要花费大量的时间、人力和资金。如今在机床领域中，机床设计一般都应用 各种计算机辅助软件实现，配重的设计一般采用三维CAD软件进行经验建模 再进行静力学验证，这种设计方法虽然保证了配重对产品静态性能的改善，但 产品的动态性能和振动特性仍难以保障，是否能真正有效提高产品的加工性能 难以确定，因此同样需要制造样机进行试验测试，导致产品的设计成本仍然较 高。

发明内容

本发明提供一种配重计算机模拟分析设计方法，能够降低机械产品的配重 设计成本。

一种配重计算机模拟分析设计方法，包括：

通过计算机辅助设计工具建立机械产品及其配重部分各零件的三维模型；

对所述机械产品及其配重部分进行虚拟装配，获得所述机械产品加配重的 三维装配模型；

建立所述三维装配模型的结构振动分析模型；

设置分析参数，进行结构频响分析；

对进行所述分析所获得的结果进行后处理，获得所述机械产品加配重时的 振动响应。

其中，所述结构振动分析模型具体是结构振动的有限元分析模型。

其中，所述建立所述三维装配模型的结构振动分析模型具体包括：

将所述三维装配模型导入有限元分析软件，作为结构振动分析的几何模 型；

划分单元网格；

根据所述机械产品及其配重部分的拓扑结构创建零部件间的连接单元；

定义边界条件、频率相关的载荷工况、频率相关的场以及频率相关的载荷；

定义材料属性及单元属性。

其中，获得所述机械产品加配重时的振动响应后还包括：

对所述振动响应进行分析，若该振动响应符合预定的设计要求，则完成所 述机械产品的配重设计，否则，对配重部分进行修正后，重新执行上述分析。

其中，对所述振动响应进行分析具体是通过对所述加配重的机械产品的振 动响应与已获得的不加配重的机械产品的振动响应进行比较而实现的。

本发明实施例中，在配重的设计阶段，可以先通过计算机模拟分析的方法 对所设计的配重部分对机械产品振动特性的影响进行分析预测，以对配重设计 进行评估和指导。由于可以避免现有设计技术中每次配重设计均需制造样机来 测试效果，因此本发明实施例能够大大缩短配重部分的设计周期，降低设计成 本。

附图说明

图1示出本发明配重计算机模拟分析设计方法实施例一的流程图；

图2示出本发明配重计算机模拟分析设计方法实施例二的流程图；

图3示出本发明配重计算机模拟分析设计方法实施例二中两头PCB数控钻 机横梁及主轴部分的三维模型；

图4示出本发明配重计算机模拟分析设计方法实施例二中横梁和Z轴部分 主要零部件的拓扑结构图；

图5示出本发明配重计算机模拟分析设计方法实施例二中不加配重时测试 点1、2的位移频率响应；

图6示出本发明配重计算机模拟分析设计方法实施例二中加配重时测试点 1、2的位移频率响应。

具体实施方式

下面对本发明提供的配重计算机模拟分析设计方法的推荐实施例进行详 细说明。

参考图1，本发明配重计算机模拟分析设计方法实施例一包括：

A1、通过计算机辅助设计工具建立机械产品及其配重部分的三维几何模 型。

A2、对所述机械产品及其配重部分的三维几何模型进行虚拟装配，获得 所述机械产品加配重的三维装配模型。

A3、建立所述三维装配模型的结构振动分析模型。