机床床身结构综合优化设计技术

发布时间：2017-09-05 04:00

  本文关键词：机床床身结构综合优化设计技术

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【摘要】：针对目前常用的内部布置加筋板的箱型床身结构,提出一种同时考虑床身结构的动静态刚度和经济性的综合优化技术。由于床身结构的动静态刚度和质量与支撑垫铁的位置、内部加强筋板布局以及各构件的厚度尺寸有关,提出的综合优化设计技术包括以下3个层次:首先以结构的最大静动态刚度最优为设计目标,对床身结构的垫铁位置进行优化;其次在多工况情况下,以结构的最大静态刚度最优为设计目标,对床身结构的内部加筋板布局进行优化;最后以结构质量最小,以结构的动静态刚度为约束条件,对构件的尺寸进行优化。优化结构表明,采用提出的设计方法,在床身结构质量减小24.48%的情况下,结构的一阶固有频率提高7.83%,结构的导轨静变形有所变差,中间段偏离零线0.5μm左右,但并不影响加工精度,可通过预修正来抵消变形,说明了提出的设计方法的有效性。
【作者单位】： 上海理工大学机械工程学院;
【关键词】： 机床床身 动静态性能 轻量化 拓扑优化 尺寸优化
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50875174,51175347) 上海市教委科研创新重点项目(13ZZ114)
【分类号】：TG502
【正文快照】： 机床床身是机床的基础大件,起着支撑和连接工床身结构基础上进行改进设计,床身设计追求高动静作台、砂轮架等关键零部件的作用,并与整机性能有着刚度。使得磨床床身结构存在形式单一、结构复杂、耗密切关系,是机床的核心部件之一,因此床身的设计需材多、成本高等问题,因此进行

【参考文献】

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本文编号：795680