概念设计阶段机床基础大件质量的优化方法
本文选题:机床 切入点:动态设计 出处:《西安交通大学学报》2017年07期
【摘要】:为探索精密机床动态设计中对机床基础大件质量进行主动设计的方法,以提高机床动态特性为目标,利用集中参数法建立了机床的等效模型,进而使用拉格朗日方程建立了机床动力学方程,对机床进行了动力分析,并依据中心组合试验,拟合得到了机床一阶固有频率与基础大件质量的二次多项式响应面模型;以二次多项式响应面模型作为目标函数,基础大件质量上、下限作为约束条件,进行了机床基础大件质量的优化设计。以精密坐标镗床为对象,应用上述方法完成了机床基础大件质量的优化设计,结果表明:与原始设计方案相比,该方法能在提高一阶固有频率的同时实现机床的轻量化设计,使一阶固有频率最高值提高了3.86%,机床基础大件总质量最大值降低了9.3%。
[Abstract]:In order to explore the method of active design for the quality of large parts in the dynamic design of precision machine tools and to improve the dynamic characteristics of machine tools, the equivalent model of machine tools is established by means of lumped parameter method.Then, the dynamic equation of machine tool is established by using Lagrange equation, and the dynamic analysis of machine tool is carried out, and the quadratic polynomial response surface model of the first order natural frequency and mass of large part of the machine tool is obtained according to the center combination test.Taking the quadratic polynomial response surface model as the objective function, the upper mass of the foundation large parts and the lower limit as the constraint conditions, the optimization design of the machine tool foundation large part quality is carried out.Taking the precision coordinate boring machine as the object, the optimization design of the quality of the large parts of the machine tool foundation is completed by using the above method. The results show that compared with the original design scheme, the method can improve the first order natural frequency and realize the lightweight design of the machine tool at the same time.The maximum natural frequency of the first order is increased by 3.86 and the maximum of the total mass of the large parts of the machine tool is reduced by 9.3%.
【作者单位】: 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;
【基金】:国家高技术研究发展计划资助项目(2012AA040701)
【分类号】:TG502.1
【参考文献】
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【共引文献】
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5 史丽晨;,
本文编号:1699472
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