為了提高仿真效率及精度，忽略主軸中定位孔、倒角、倒圓等不會(huì)對(duì)有限元仿真結(jié)果產(chǎn)生較大影響的微小結(jié)構(gòu)尺寸。并在 UG 12.0 軟件中對(duì)主軸進(jìn)行參數(shù)化建模 ， 并 通 過(guò) 軟 件 中 的 接 口 將 參 數(shù) 化 模 型 導(dǎo) 入 AnsysWorkbench。2.1 有限元模型的建立該型號(hào)電主軸材料特性如表 1 所示。電機(jī)功率為15kw，通過(guò)切削力經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算常用加工條件下切削力大 小 [9]37-38 ， 主 切 削 力1564cF N? 、 背 向 力547.4rF N?、進(jìn)給力516.12fF N 。切削力的施加位置為主軸端面內(nèi)孔錐面上，并采用圓柱支撐來(lái)模擬軸承約束。綜合考慮計(jì)算成本和計(jì)算精度后，確定網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)量為 111960 個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)為 169974，單元類(lèi)型為SOLID185。表 1 主軸材料參數(shù)Table 1 Spindle Material Parameters材料 密度(kg/m3) 彈性模量(MPa) 泊松比20CrMnTi 7.8×103 2.1×105 0.32.2 靜力學(xué)分析與模態(tài)分析結(jié)果基于 2.1 節(jié)中的仿真設(shè)置進(jìn)行分析求解，得到主軸最大應(yīng)力云圖和總變形云圖。可以看出 ， 主 軸 最 大 應(yīng) 力 出 現(xiàn) 在 前 端 連 接 處 ， 達(dá) 到 了5.76MPa，遠(yuǎn)小于材料的屈服強(qiáng)度。主軸最大總位移m?為 2.74μm，位于主軸前端，根據(jù)剛度計(jì)算公式得出主軸靜剛度633.35 /mpK N m。