机床床身优化优选的综合决策方法

为提高结构优化优选的科学准确性,提出了一种基于组合赋权的综合决策方法。针对机床床身结构的复杂性及评价指标的多样性,以床身的静态变形量、最大应力值、前两阶固有频率和质量作为评价指标,以床身加强筋的样式、厚度和高度为设计变量,建立多目标正交试验方案;借助Ansys Workbench进行仿真分析,得到各目标参数值;按照赋权决策原理进行分析计算,其方案排序结果与Topsis法的一致,与灰色关联法的基本一致,表明此方法具有良好的测评效果;决策得到的床身最优方案与原方案相比:静态变形量、最大应力值和质量分别减少了2.5%、10.2%和5.6%,一阶固有频率和二阶固有频率分别增加了1.7%和2.1%,床身整体性能得以提高,验证了该方法的准确可靠性。     

精密机床床身结构参数的优化设计

在确定精密机床床身合理结构的基础上，利用ANSYS有限元软件提供的APDL参数化设计语言和优化设计方法，以床身的肋板布置和肋板厚度为设计参数，对床身进行结构设计参数的优化，确定了床身结构的合理参数。不仅大大提高了床身的动态性能，而且节省了材科，降低了生产成本。     

渐进成形机床床身结构分析与优化设计

以ANSYS13.0 Workbench为平台,用有限元方法对某型号金属板料数控渐进成形机床床身进行了静力和动态性能分析.在分析结果的基础上运用灵敏度分析的方法对机床进行进一步优化,提高了床身的动态特性.文中的优化设计方法可以推广到机床其他结构动态性能优化中.     

机床床身结构的有限元分析与优化

利用有限元法对机床床身进行静、动态分析,并使用渐进结构优化算法对床身结构进行基于基频约束和刚度约束的拓扑优化,为ESO方法在机床大件结构拓扑优化中的应用做了有益的尝试.     

基于ANSYS的精密机床床身设计

运用SolidWorks建模软件进行精密机床床身的结构设计,基于ANSYS软件进行机床床身的静力学分析以校核床身的刚度和强度,进行有限元模态分析得到机床床身的基本动态特性,以验证机床在工作时不会发生共振.     

基于元结构的精密机床床身结构动态分析和优化

为提高某精密数控机床床身抗振性能,运用结构动态优化原理和有限元法的变量化分析方法,对精密机床床身元结构进行动态特性分析。并以元结构分析结果为依据,提出了该床身结构的2种结构优化方案。比较分析2种结构优化方案与原床身结构方案的动态性能,分析结果表明,优化方案床身的动态性能得到了明显提高。     

基于灵敏度分析的五面加工中心床身结构优化设计

机床床身是机床的重要部件,它起着支撑立柱、工作台等部件的作用,其性能的好坏直接影响到机床的加工精度。在对HX7910五面加工中心床身结构动态优化设计过程中,建立HX7910五面加工中心床身的有限元模型,分析了其前六阶模态。根据分析结果确定筋板为优化对象,采用灵敏度优化法首先对床身内部筋板结构参数进行动态灵敏度分析。在灵敏度分析基础上,进行结构优化设计,得到了较优的结构参数,提高了加工中心床身的动态特性,从而提高床身的性能。     

基于动力学特征的磨床床身结构优化布局设计

用有限元方法对内圆磨床床身结构进行建模和和动态分析,通过探讨改进床身内部筋板的不同布局对床身结构动态特性的影响,发现调节筋板布局是改善床身动力学特性的关键。     

环氧混凝土机床床身的研制

本文通过环氧混凝土材料应用于机床床身的研究,对其物理性能、承载稳定性、材料阻尼特性进行试验,并与铸铁床身比较,指出环氧混凝土床身内阻尼高,抗振性能好,具有较高的稳定性能和抗腐蚀性能,线膨胀系数和抗磨性能可通过配方加以调节,工艺性好,制造成本低,可广泛应用于机械、建筑、轻工、采矿、测量等领域。     

GT650机床床身结构特性分析与研究

为了改善GT650床身结构的动静态特性,应用有限元法对床身实体模型进行静态分析和模态分析。根据计算得到床身的动静态特性,分析床身模型的薄弱环节,进行结构改进设计和优化,使床身的结构动静态特性得到了明显改善。     

机床床身结构综合优化设计技术

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。     

机床T型床身结构的筋板布置型式研究

针对某型号磨床的典型T型床身结构,研究内部筋板的布置型式.基于有限元分析方法,以V轨水平方向的平均变形、床身整体的应变能、床身质量及1阶固有频率为评价指标,对若干种不同筋板布置的床身结构性能进行分析比较.研究结果表明:筋板布置型式对床身的静动态特性具有较大的影响,纵、横组合筋板型式的传统床身抗弯抗扭性能较好,能够满足一般的机床加工精度,且制造简单,所以广泛采用;斜置型式的筋板抗弯和抗扭性能都比较好,适用于长度大、抗弯刚度较低的床身;纵、斜组合筋板型式因抗弯刚度和抗扭刚度都较高,适用于重载荷且床身又宽又长的大型机床.     

精密机床床身的模态分析与结构优选

基于ANSYS提供的APDL语言，对MB2000版辊磨床床身零件进行了参数化建模，从而可以通过改变床身模型上的某些设计参数，方便地对原床身设计进行修改。为进一步对床身进行优化设计提供了条件。通过对原MB2000版辊磨床床身各阶模态的研究和分析，指出了床身结构刚度的薄弱环节和影响机器性能的原因，从而提出了床身零件的两种改进方案。通过对该两种改进设计方案进行的模态分析结果与原床身模态分析结果的比较，实现了床身结构的优选。     

重型机床床身焊接工艺探讨

探讨了采用合理的焊接工艺减少重型机床床身的焊接变形问题,以满足机床的设计要求,缩短制造时间,提高生产效率。     

机床外观设计混合建模技术研究

为满足概念设计初期机床外观设计的要求,对传统参数化建模和非参数化建模技术进行了研究,提出了基于参数化建模和非参数化建模的混合建模方法,通过分析两种建模技术的优势和不足,给出混合建模思路、原则、流程,归纳出采用简化结构、使用贴图、建立模型库等提高建模效率的方法,最后将混合建模方法在实例中进行了验证.     

球面磨削方式和球面磨削机床探讨

对球阀球面磨削机床的几种磨削方式与磨削原理进行了研讨,在对比了几种磨削方式的优、缺点之后,介绍了一种新型的磨削方式即新型的球面磨削机床.     

A mechanical structure-based design method and its implementation on a fly-cutting machine tool design

The mechanical structure has a main influence of the machining performance and the servo performance. In this study, a mechanical structure-based design method is presented to design and optimize an ultraprecision fly-cutting machine tool. This method takes full account of the influence of mechanical components on the machining performance and servo performance at the design stage. The effect of the components structure on the roughness of machined surface is discussed, and an optimized structural form of the aerostatic spindle is given. The influence of the mechanical structure on the control system and electronic drives is discussed, and an integrated dynamic design model is built and used to optimize the hydrostatic slide. Furthermore, the impact of mechanical system dynamic performance of the machine tool on the processing topography is analyzed by the finite element model of the machine tool. This method provides a theoretical basis for the design and optimization of mechanical components and machine tools stiffness loop.     

机床大件结构复合优化方法研究

在分析机床广义模块设计和结构智能优化的基础上,论述基于人工神经网络和有限元优化的大件模块结构复合优化方法,给出大件模块结构的尺寸优化设计变量自动搜索寻优计算方法及整机部件间的协调优化方法,实现部件间关键尺寸的快速协调优化,提高产品的性能和设计效率.最后,给出某数控机床的大件结构复合优化案例,说明该方法的有效性.