新型數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)臺的動靜態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、作為先進(jìn)生產(chǎn)能力的代表，數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事工業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域。應(yīng)用于貴金屬加工場合的數(shù)控機(jī)床，不僅要能達(dá)到較高的加工精度和較好的加工質(zhì)量，而且其體積也應(yīng)該盡量小巧，同時要考慮到碎屑的回收，以免造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。而傳統(tǒng)的機(jī)床大多比較笨重、體積龐大，需要占據(jù)大量的空間資源。因此，針對上述情況，有必要開發(fā)一款專門的用于貴金屬加工的數(shù)控機(jī)床。而數(shù)控轉(zhuǎn)臺作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件，其設(shè)計的成功與否，將直接影響到數(shù)控機(jī)床的整機(jī)性

2、能和生產(chǎn)效率，因此，研究數(shù)控轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)的動態(tài)設(shè)計過程，對提高機(jī)床的加工精度以及加工質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。
　　本文以貴金屬加工機(jī)床的數(shù)控轉(zhuǎn)臺作為研究對象，對數(shù)控轉(zhuǎn)臺的動態(tài)設(shè)計進(jìn)行了全面的研究。主要內(nèi)容有：數(shù)控轉(zhuǎn)臺的三維結(jié)構(gòu)建模、數(shù)控轉(zhuǎn)臺的動靜態(tài)特性分析、基于動靜態(tài)特性的響應(yīng)面模型的建立、基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化以及典型零件的加工工程仿真。依據(jù)數(shù)控轉(zhuǎn)臺的動靜態(tài)特性和設(shè)計要求，確定數(shù)控轉(zhuǎn)臺的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸，運(yùn)用CAD軟件Pro/E，建

3、立數(shù)控轉(zhuǎn)臺的參數(shù)化模型。三維模型，通過ANSYS Workbench和Pro/E的數(shù)據(jù)接口，被導(dǎo)入ANSYS中，設(shè)定相應(yīng)的零件材料以及各零件之間的接觸形式，建立數(shù)控轉(zhuǎn)臺的有限元模型，在此基礎(chǔ)上，給定相應(yīng)的邊界條件，對數(shù)控轉(zhuǎn)臺進(jìn)行動靜態(tài)特性分析。結(jié)合試驗設(shè)計方法，建立數(shù)控轉(zhuǎn)臺動靜態(tài)特性的響應(yīng)面模型?；谶z傳算法，對數(shù)控轉(zhuǎn)臺的動靜態(tài)特性進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，實現(xiàn)數(shù)控轉(zhuǎn)臺的動態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計。基于加工仿真軟件VERICUT，對典型零件的加工過程進(jìn)行仿真，