一、引言

    机床支承件（如床身、立柱、拖板等）是机床的基础部件，起着承受力和容纳各种零部件作用。支承件的动态性能直接影响到加工工件的精度和生产效率，所以要求设计出的机床支承件必须具有足够的动、静态刚度。

    长期以来，国内外机床支承件一般采用经验设计，但为了保证机床具有良好的动、静态性能，并尽可能减轻其重量，就要进行精密的理论计算。机床支承件结构复杂，至今尚未找到一种精确的方法来计算其动态性能。但随着计算技术和计算机技术的发展和广泛应用，工程师可以依靠数值方法给出近似的、较令人满意的答案。目前，在诸多方法中，用有限元建立机械系统动力分析的数学模型已成为其理论建模中最重要的方法。尽管有限元法还属于一种近似计算方法，对于一些结构复杂、受力情况和阻尼情况复杂的支承件来说计算精度并不是很高，但它对于计算支承件动态性能仍是一种最有效的方法。目前，用它来计算一般复杂程度的支承件的动态性能，完全可以得到较为满意的计算结果。

    这里将利用美国PTC开发的有限元软件，Pro/MECHANICA对机床支承件中的拖板进行有限元分析，计算出该零件的固有频率和振型，为分析拖板的表面振动响应作必要的准备，也为机床拖板、床身、立柱等支承件的设计提供了一定的理论依据。

二、当前常用的有限元分析软件及其特点

    目前对机械零件进行有限元分析一般采用通用有限元分析软件，如ANSYS、MARC等。它们拥有丰富完善的单元库、 材料模型库和求解器，并且具有相对独立的前、后处理模块，可以独立完成多学科、多领域的工程分析问题。其缺点是前处理模块中的几何建模功能不强，无法完成复杂模型的建模，因此降低了结构分析结果的可信度。一些流行的三维设计软件却具有极强的几何模型的建模功能，如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。这些三维设计软件可以完成一些复杂的几何模型的建模工作。为了克服通用有限元分析软件建模功能较弱的缺点，当前普遍采用软件间的数据转换，即采用三维设计软件进行精确的三维建模，通过标准数据接口将模型以IGES、DXF或STEP格式读入到通用有限元分析软件中，然后通过该软件进行精确的计算。