市场活动
 
机床设备结构仿真技术培训(东莞8月22日-23日)

本课程专为机床制造企业的研发与工艺工程师量身定制。紧密围绕机床产品开发中的刚度、精度、振动、热变形及轻量化等核心问题,通过理论与实战结合的方式,帮助企业建立高效的仿真验证体系,缩短研发周期,提升产品竞争力。

适用对象:

机床主机厂及零部件供应商的结构设计工程师、CAE 仿真工程师、工艺工程师。

第一部分:软件基础与机床结构仿真核心流程



1.1 ANSYS Workbench  平台与 Mechanical 模块概述 上午 9 :00-9:30

• 软件架构解析:Workbench平台集成环境、Mechanical 模块功能定位。

• 面向机床产品的标准仿真工作流:前处理(几何导入/清理)→ 求解设置(材料/ 边界条件)→  后处理(结果查看/报告)。

• 软件基本界面介绍:项目视图、属性面板、图形窗口、树形菜单(Outline)的操作 逻辑与自定义布局。

1.2  机床几何建模与简化策略 上午 9:30-10:15

• SpaceClaim快速几何创建与特征简化。

• 机床铸件、焊接件、钣金件的模型处理要点(去除不影响刚度的微小特征)。


第二部分:机床结构件网格划分技术与实战技巧



2.1 网格划分核心流程 上午 10 :30-12:00

• 全局网格控制(尺寸、曲率、膨胀层)。

• 局部网格控制(边/面/体的尺寸细化、映射网格、扫掠网格)。

• 网格质量检查(偏斜度、正交质量、纵横比)与优化方法。

2.2  面向机床分析的网格划分进阶技巧 上午 10 :30-12:00

• 机床铸件与焊接件的网格策略: 六面体主导网格提高计算效率,复杂曲面区域的四面体自适应加密。

• 接触区域的网格控制: 导轨滑块结合部、螺栓连接面的局部细化。

• 提升计算效率的技巧: 对称模型利用、子模型法、关键区域加密。


第三部分:机床装配体接触与连接设置详解



3.1 接触定义与算法 下午 13:30-14:00

• 接触类型(绑定、不分离、无摩擦、摩擦、粗糙)。

• 接触算法选择(增广拉格朗日法、罚函数法、MPC 法)。

• 接触行为控制: 刚度更新、穿透容差、Pinball 区域设置。

3.2 机床典型连接方式模拟 下午 14:00-15:00

• 导轨-滑块结合部: 弹簧阻尼单元等效、线性/非线性刚度拟合。

• 螺栓连接: 预紧力施加、螺纹简化建模、垫片影响。

• 焊缝连接: 实体焊缝、壳单元等效、线/点连接模拟。

• 接触收敛性调试技巧: 初始接触状态检查、时间步长调整、接触诊断工具。


第四部分:典型机床部件仿真实战(一)—— 床身与横梁



4.1  龙门机床铸造横梁分析 下午 15 :15-17:30

• 静态切削力仿真:刀尖点载荷施加、约束设定、变形与应力云图解读。

• 模态仿真分析:固有频率与振型提取,评估是否避开工频与切削频率。

• 参数化优化仿真:基于响应面的尺寸优化(壁厚、筋板布局),提升静动刚度。

•  拓扑优化仿真:减重设计,生成概念结构方案,指导铸造工艺改进。

4.2  焊接横梁分析 上午 9 :00-10:30

• 焊缝建模方法对比:实体焊缝、壳单元等效、线/点连接模拟的精度与效率权衡。

• 连接方式对受力影响:绑定接触、螺栓连接对焊缝应力分布的影响。

• 受力仿真分析:焊接残余应力简化处理、静强度校核、疲劳寿命预估。


第五部分:典型机床部件仿真实战(二)—— 传动与动力系统



5.1  机床滚珠丝杠副有限元热应力分析 上午 10 :45-12:00

• 热源加载:摩擦生热、外部热辐射/对流边界条件的设定。

• 热-结构耦合计算:温度场分布对丝杠热伸长、预紧力变化的影响。

• 结果评价: 热位移补偿策略、精度保持性评估。

5.2  机床齿轮箱体受力仿真分析 下午 13 :30-16:00

• 完整分析流程:轴承力/齿轮啮合力提取与施加、螺栓预紧力模拟。

• 箱体刚度与强度校核:最大应力点识别、薄弱区域改进建议。


第六部分:机床仿真专项提升与总结



6.1  机床整机精度仿真初探 下午 16:15-17:30

• 多部件装配误差累积分析思路。

• 结合部刚度对整机静刚度与动刚度的影响评估。

6.2 常见错误排查与收敛性提升技巧 下午 16:15-17:30

• 针对机床分析中常见的负雅可比、接触不收敛等问题解决方案。

6.3  如何撰写规范的机床仿真分析报告 下午 16:15-17:30

• 面向设计与决策层的报告呈现方式。

6.4  学员项目问题现场答疑与交流 下午 16:15-17:30

• 鼓励学员携带企业实际图纸或模型进行现场演练。


主讲人

张寅

Ansys结构力学仿真高级工程师,毕业于材料科学与工程专业,在校期间专门从事有限元仿真理论研究,熟悉金属材料各种力学性质。CAE仿真经验已达10年,曾多年在车企从事零部件设计和强度分析工作,负责强度性能开发和断裂失效分析,参与十余款产品开发项目,多款已经量产并且出口海内外;服务过国内中大型各类企业的有限元技术支持工作,擅长结构强度仿真,疲劳仿真,机构动力学仿真以及高度非线性的结构仿真。以第一作者编著出版过新能源汽车电池包结构仿真系列从书,正在筹划编辑第二部仿真分析书籍。


备注:

• 建议学员具备基础的弹性力学与有限元理论知识。

• 培训全程采用机床行业真实案例(如龙门加工中心横梁、卧式车床主轴箱等)作为教学素材。

• 具体日程安排可根据参训学员的技术水平与企业关注重点进行微调。

• 建议学员自带笔记本电脑。

课程时长:8 月 22 日-8 月 23 日

课程地点:东莞市南城区黄金路1号天安数码城A1栋1单元302-2室

费用:4000元/人(包含两天的午餐)

请编辑好您的姓名+单位名称+电话发送至

xiaoyue@tianyuantech.com即可报名!(报名成功会收到邮件回复)