目前，多面體都需要加工的復(fù)雜零件，如泵體等，在機械加工中心加工時，需要多 次裝夾翻面，多次裝夾定位精度差，泵體各面上不同位置的加工特征之間的位置公差很難 保證，并且生產(chǎn)效率低，無法實現(xiàn)大批量自動化生產(chǎn)。隨著四軸加工中心的大量使用，加工 泵體類復(fù)雜零件更需要一種多軸裝置，通過一次裝夾被加工零件，能實現(xiàn)多軸加工，提高泵 體各面上不同位置的加工特征之間的位置精度和實現(xiàn)大批量自動化生產(chǎn)。
在HyperMesh中合理設(shè)置了各部件的單元大小之后，整個加工中心共劃分了 5462673個單元，1050270個節(jié)點，設(shè)置單元類型為實體單元solidl85和相應(yīng)的材料屬 性。將網(wǎng)格模型導(dǎo)入ANSYS后，連接等效結(jié)合點位置的相應(yīng)節(jié)點生成用戶自定義單元 MATRIX27來模擬零件之間相接觸部分的特性，根據(jù)實際結(jié)合部類型和數(shù)量，共建立了 522個MATRIX27彈簧阻尼單元，并根據(jù)實際結(jié)合部的特性參數(shù)設(shè)置了 MATRIX27單 元實常數(shù)。這里需要說明的是，將HyperMesh中的網(wǎng)格模型導(dǎo)入ANSYS后，模型中只 有單元和節(jié)點，而不存在體和面了。綜上所述，整機有限元模型如圖2.5所示。
模態(tài)分析可以確定一個結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型是動力學分 析的起點。固有頻率和振型是振動系統(tǒng)的物理屬性，在對一個振動系統(tǒng)進行分析時，首 先任務(wù)就是求得其固有頻率并得出相對應(yīng)的振型，模態(tài)分析即是用來確定這兩項內(nèi)容。
機床在實際工作時，連接在主軸上的刀具相當于激勵輸入點，該激勵響應(yīng)作用在由 夾具固定在工作臺上的工件上，所以分析時在機床主軸前端施加一對副值大小為1000N 的簡諧力（相當于轉(zhuǎn)矩），提取工作臺上一點為響應(yīng)輸出點，分析機床250Hz內(nèi)的諧響應(yīng)特性，分析步長選擇1000,阻尼比設(shè)置為0.05,利用模態(tài)疊加法Mode Superposition計 算
在VERICUT中有兩種構(gòu)建機床的方法，一種是通過軟件自帶的簡單建模工具對新 機床進行模型的建立，另外一種是******應(yīng)用其他的三維建模軟件建立好機床模型，然后 將機床模型文件導(dǎo)出為VERICUT可以識別的文件格式，最后再導(dǎo)入到VERICUT中。 用VERICUT自帶的建模工具建立模型比較麻煩，所建立的模型文件也比較粗糙，這里 采用第二中建模方法，利用NX將建好的機床模型文件導(dǎo)出為“****.ply”格式文件，并導(dǎo) 入到VERICUT中用以建立五軸加工中心。
要建立VERICUT機床模型拓撲結(jié)構(gòu)必須先了解機床各軸間的運動關(guān)系以及相關(guān)的 參數(shù)，尤其是比較復(fù)雜的五軸坐標機床，各個組件質(zhì)檢的相對關(guān)系比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)動中心 間的偏置、轉(zhuǎn)動中心軸線到主軸線的偏置和轉(zhuǎn)動中心到主軸端面間的距離等，這些參數(shù) 尤其重要，參數(shù)的準確與否直接決定了仿真結(jié)果的真實實用性。
刀具建好后還應(yīng)被合理的安裝到機床上相應(yīng)的位置以求達到與真實機床相一致。通 過調(diào)整刀具裝夾點，可以調(diào)節(jié)新建刀具在主軸上的安裝高度。在刀具管理器窗口中單擊 裝夾點下面的文本框就可以看到刀具裝夾點顯示的刀具區(qū)域中紅圈內(nèi)的箭頭，當在 VERICUT中激活文本框時，就會在圖形顯示區(qū)域激活捕捉光標，將鼠標移動到刀具顯 示區(qū)域時，箭頭會自動捕捉一些關(guān)鍵坐標點，也可以手動輸入裝夾點的坐標值，如圖5.15所示。
機床是指制造機器的機器，亦稱工作母機或工具機，簡稱機床。機床在國民經(jīng)濟現(xiàn) 代化的建設(shè)中起著重大作用，其是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。目前，常見的機床有車床、鏜床、銑床、刨 床、磨床和鉆床等。鉆床指主要用鉆頭刀具在工件上加工孔或攻絲的機床，與其他機床相 比，鉆床的結(jié)構(gòu)相對簡單一些，其加工精度也相對較低。加工過程中，通過更換相應(yīng)刀具，可 進行擴孔、锪孔、鉸孔或攻絲等加工。目前，現(xiàn)有的機床當中，除了精密復(fù)雜的加工中心，現(xiàn) 有的鉆攻中心機床僅能對單一工件裝夾加工的，還沒有能對多工件裝夾持續(xù)依次加工的裝置。 另外，加工中心的造價高昂，維護成本高，操作專業(yè)性強，不適于對應(yīng)中小型企業(yè)使用。另 外，現(xiàn)有的鉆攻中心機床只能對單一工件進行鉆孔或攻絲，不能對單一工件連續(xù)預(yù)鉆孔、鉆孔、 攻絲加工。
隨著科技的不斷發(fā)展，機械領(lǐng)域中需求的零部件的樣式也越來越多，各種零部件 的孔、槽的加工機床或加工中心也越來越多。盡管現(xiàn)有技術(shù)對于槽加工的技術(shù)在不斷更新， 但現(xiàn)有技術(shù)對于長槽或多槽且?guī)в衅渌庸の恢玫墓ぜ诩庸r，通常都是先用刨床刨銑 槽位，然后再用加工中心切銑鉆其他加工位置。這樣的加工形式人工勞動強度大，加工耗時 較長，而且增加了成本高,加工效率低。
石墨以導(dǎo)電性能良好，價格相對便宜，且更適于高速高精加工等優(yōu)點，在模具行業(yè) 替代銅材，制成模具零件（主要是電極）產(chǎn)品的品種和數(shù)量日趨量增，因此能夠加工石墨 為材質(zhì)的零件的加工中心也應(yīng)適應(yīng)市場的需求，不僅做到性能優(yōu)良，而且經(jīng)濟實用。雖然石 墨材料易于加工，但是在加工過程中會產(chǎn)生很多粉塵，石墨加工過程中切屑產(chǎn)生的粉塵很 細膩（最小達0.006mm)，由于石墨密度小，粉塵細膩，使得石墨粉塵漂浮在空氣中，不易清 除，對操作人員的身體健康造成嚴重影響。所以目前市場上用于加工石墨零件的加工中心 ******的難題是排屑及過濾系統(tǒng)龐大，處理繁瑣，效果也不是很理想，而且成本居高不下，制 約了該產(chǎn)品的發(fā)展。目前加工中心對石墨粉塵的收集主要靠全封閉的吸塵系統(tǒng)，但是這種 方法對密封裝置要求嚴格，否則不利環(huán)保；而且裝置比較復(fù)雜，體積龐大，因此造價昂貴，制 造成本及加工成本都比較可觀。最主要的是利用吸塵法去除石墨風塵會有很多吸塵死角。 由于石墨粉塵的相互接觸、摩擦、分離等均會產(chǎn)生靜電。在工業(yè)生產(chǎn)加工過程中，物料顆粒 之間或物料與器壁之間免不了互相碰撞摩擦，進行反復(fù)的接觸和分離，這樣，它們之間就會 產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，使石墨粉塵帶上不同極性的靜電。