高速铁路道岔数控龙门铣床的多目标优化

以高速铁路道岔数控龙门铣床为研究对象.首先运用SolidWorks软件建立了机床的三维实体模型,然后运用Hy?perMesh软件建立机床的有限元模型,通过灵敏度分析找到机床结构的关键尺寸,并使用OptiStruct模块对其进行以柔度和固有频率为目标函数的尺寸优化,计算出了机床的最小柔度为5928.78J,最大1阶固有频率为34.87Hz.最后利用折衷规划法将柔度和固有频率组合成新的函数,并对其进行了多目标优化,优化后机床1阶固有频率提高了18.4％,2阶固有频率提高了17.1％,柔度降低了27.2％,质量降低了4.0％,优化效果良好.该优化方法可以为机床的优化提供参考.     

数控龙门铣床横梁静动态特性分析与优化

为了提高数控龙门铣床横梁的静动态特性,提出了一种基于灵敏度分析与中心组合设计(Central Composite Design,CCD)相结合的方法对横梁结构进行优化设计.在对横梁进行受力分析的基础上建立横梁的有限元模型,选择关键尺寸对横梁进行静动态特性的灵敏度分析.根据灵敏度分析结果,选择对横梁的静动态特性影响比较大的尺寸进行CCD试验设计,建立响应面模型,以总变形量最小、1阶固有频率最大和质量最小为优化目标对横梁进行多目标优化设计.优化结果表明:横梁在质量减轻的前提下,其静动态特性得到不同程度的改善,为其他结构的优化设计提供了一种新思路.     

数控龙门铣床横梁静动态特性分析与优化

为了提高数控龙门铣床横梁的静动态特性,提出了一种基于灵敏度分析与中心组合设计(Central Composite Design,CCD)相结合的方法对横梁结构进行优化设计.在对横梁进行受力分析的基础上建立横梁的有限元模型,选择关键尺寸对横梁进行静动态特性的灵敏度分析.根据灵敏度分析结果,选择对横梁的静动态特性影响比较大的尺寸进行CCD试验设计,建立响应面模型,以总变形量最小、1阶固有频率最大和质量最小为优化目标对横梁进行多目标优化设计.优化结果表明:横梁在质量减轻的前提下,其静动态特性得到不同程度的改善,为其他结构的优化设计提供了一种新思路.     

数控龙门铣床横梁静动态特性分析与优化

为了提高数控龙门铣床横梁的静动态特性,提出了一种基于灵敏度分析与中心组合设计(Central Composite Design,CCD)相结合的方法对横梁结构进行优化设计.在对横梁进行受力分析的基础上建立横梁的有限元模型,选择关键尺寸对横梁进行静动态特性的灵敏度分析.根据灵敏度分析结果,选择对横梁的静动态特性影响比较大的尺寸进行CCD试验设计,建立响应面模型,以总变形量最小、1阶固有频率最大和质量最小为优化目标对横梁进行多目标优化设计.优化结果表明:横梁在质量减轻的前提下,其静动态特性得到不同程度的改善,为其他结构的优化设计提供了一种新思路.     

基于灵敏度分析的龙门横梁多目标优化研究

为减轻横梁质量并提高其静动态特性,首先对横梁进行受力分析,通过灵敏度分析找出各设计变量对横梁质量和最大变形量的影响程度,然后综合考虑横梁的质量和最大变形量,利用响应面法构造回归方程,并对回归方程进行准确性验证,用优化工具箱对横梁进行多目标优化求解,得到最优的尺寸参数.将优化前后的参数进行对比分析.结果表明,优化后的横梁不但质量减轻,而且静动态特性都有所提高.     

汽车驱动桥壳静动态特性分析与多目标优化研究

针对在驱动桥壳的设计过程中为满足强度和刚度要求而存在的重量冗余问题,提出了一种结合灵敏度分析与响应面模型的多目标优化设计方法。基于ANSYS在3种典型工况下对驱动桥壳进行了静动态特性分析,将驱动桥壳的5个尺寸参数定义为设计变量,以最大变形、最大等效应力、重量和第一阶固有频率为目标函数;采用Box-Behnken试验设计方法对设计变量进行了试验设计、灵敏度分析和响应面分析,研究了驱动桥壳5个尺寸参数变化对目标函数的影响;在响应面分析的基础上,利用遗传算法对驱动桥壳进行了多目标优化。研究结果表明:优化后驱动桥壳的最大变形减小了1.8%,最大等效应力减小了6.57%,重量减小了6.28%,第一阶固有频率增加了2.1%;该结果证明了所提出的驱动桥壳多目标优化方法具有可行性。     

多材料——多零件规格组合结构多目标优化的应用

提出一种包括零部件系统的材料类型、零件规格、零件厚度的组合结构并以质量及成本最小化为目标的多目标优化方法.常规的轻量化设计往往在零件材料或者零件规格单一化的基础上对零件厚度进行优化设计.推导出这种多材料-多零件规格组合结构的多目标优化的数学模型.通过将材料类型而不是材料的多个属性、零件规格而不是零件的几何和价格属性定义为离散变量,大大降低了优化问题的复杂程度.采用最优拉丁试验计及最小二乘响应面方法构建多目标优化系统的各个目标及约束性能参数的近似模型.利用多目标遗传优化算法NSGA-II (非支配解排序遗传算法)对多目标优化模型进行优化.利用此方法对某转向盘进行轻量化设计,为验证优化结果建立转向盘抗压试验台架.结果验证了该方法的可行性.     

精密数控磨床立板的多目标综合优化设计

为了寻找精密数控磨床中存在的薄弱环节,通过模态分析和谐响应分析进行识别,确定立板为要优化的关键部件。首先运用拓扑优化方法,优化立板的材料分布。然后以立板的最大变形量、质量、一阶固有频率为优化目标,结合响应面法对立板进行多目标优化,基于多目标遗传算法寻优,计算得到最优Pareto解。最后通过验证,立板的最大变形量减少了3.83%,质量减小了25.35%,一阶固有频率提高了22.33%。同时磨床在各方向的振幅也有所减小,整机动态性能得到改善。     

基于BP网络和Pareto遗传算法的多目标协同优化

多学科设计优化（MDO）问题往往是多目标的。Pareto遗传算法（PGA）所求得的Pareto最优解集为设计决策提供了很大方便。针对在CO的计算构架中直接使用PGA会导致计算量过大的问题，提出基于BP神经网络和pareto遗传算法的多目标协同优化方法。采用试验设计方法选择设计点，构造具有全局近似能力的各学科优化神经网络响应面，进而采用PGA进行系统层优化问题的多目标寻优。用上述方法对某型干线客机进行总体多目标优化。与直接采用PGA求解MDF单级多目标优化模型所得的计算结果对比表明，所提出的方法能有效近似该问题的Pareto最优前沿．、     

基于多目标的刨切机床身结构优化设计

以某数控刨切机床身为研究对象,提出一种基于灵敏度分析与结构优化设计相结合,以床身质量、最大静变形和一阶固有频率为优化目标的床身优化设计方法。建立床身有限元模型,对其进行动静态特性分析,通过对床身主要设计参数进行拉丁超立方试验设计,在此基础上,对各设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型,确定影响床身质量和床身动静态特性的关键参数,运用多目标优化算法对床身进行优化求解,根据优化结果,得到最佳优化方案。结果表明:床身质量减少 5.82% ,最大静变形减小 6.71% ,一阶固有频率提高 6.11% ,该优化方法在提高床身动静态特性的基础上,减轻了床身质量,为床身优化设计提供理论参考。     

数控技术在数控铣床中的应用研究

在数控铣床中,数控技术则是处于核心地位的关键性技术,在数控铣床中合理运用数控技术,不仅能够有效推动机械加工制造水平的提升,同时也能为数控铣床行业的发展提供有力的支撑。因此要给予数控技术应用高度的重视,并积极探索合理的应用措施,更好的发挥数控技术的优势与作用,推动我国工业的快速发展。基于此,本文分析了数控铣床,并就数控技术在数控铣床中的应用进行探究,仅供大家参考。     

铣床工作台纵向伺服进给单元设计

根据某种型号铣床工作台的工作要求,确定了铣床工作台纵向进给单元的总体方案,设计了3个关键的机械传动部件:膜片弹性联轴器、滚珠丝杠副、伺服电机,进而确定了装配箱体的尺寸和技术要求,并用SolidWorks软件绘制了铣床工作台纵向进给机构装配立体图,为进一步对铣床工作台进行优化设计奠定了基础.     

数控键槽铣床的设计

介绍SINUMERIK840D在铣床中的应用,详细说明了硬件设计过程,应用软件的编制以及程序方框图。采用了机电液一体的设计,将理论设计与实际应用很好的结合起来。     

数控铣削刀具参数的优化

提高数控加工的效率已成为当今机械行业的重要研究课题之一。而铣削参数的优化是提高数控铣削加工效率的难点,也是重点。本文叙述如何通过计算机建立优化系统,自动优化出最佳铣削参数,达到了提高生产率,降低生产成本的目的。     

一种基于数控机床的插铣加工方法

对航空铸件类机箱产品采用插床加工进行了研究,研究发现该类型产品均存在需要进行加工的垂直面且尺寸精度要求较高。通过对航空铸件类机箱产品常规加工方法的总结及探索,提出一种可在数控机床上进行插铣的加工方法。自制发明一种可用于数控机床的专用刀具,利用机床主轴的垂直运动,达到加工垂直面的工艺要求。该方法相对于普通插床具有效率高、加工表面质量高、可程序控制等优点。目前已推广应用于各类航空惯导、飞控铸件机箱印制板插槽的插铣加工。     

数控铣床铣削用量的计算机辅助优化研究

运用现代铣削理论和最优化技术,以最高生产效率为优化目标,并考虑诸多约束,建立端面铣刀铣削用量优化选择的数学模型,编制以复合形法、惩罚函数法为基础的优化程序,并采用Visual Basic编程,组成包括优化计算模块、铣削用量专用数据库、人机界面三部分的优化系统.通过对数控铣削加工实例进行优化,验证了优化模型的正确性和实用性,为实现数控加工过程的优化奠定了基础.     

计算机控制的铣床数控系统设计

设计了基于Windows环境下主从式的开放式铣床数控系统。硬件系统采用NC嵌入IPC的开放式体系结构。软件系统采用模块化设计,开发了人机交互界面、数控代码解释、程序查错、数据预处理等功能模块。开放式结构的运用体现了系统开放性、灵活性的特点。     

普通铣床的数控改造

利用微机改造普通机床，是目前设备改连急需解决的问题。文中介绍了采用JWK-15T型单片机系统改造普通铣床，改造后的普通铣床能保证加工零件的质量精度要求，特别是对复杂零件的加工，效果更为显著。     

数控龙门镗铣床工作台爬行分析

着重对机床中工作台的爬行现象进行了具体的分析，建立了简单的数学模型，从而更加容易分析实际爬行的具体原因，并且提出了一些减轻及消除爬行现象的一些方法。