機(jī)床支承件及固定聯(lián)接部的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著裝備制造業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)械加工對機(jī)床結(jié)構(gòu)和性能提出更高的要求。固定聯(lián)接部是機(jī)床的重要組成部分，建立合理的固定聯(lián)接部等效模型是機(jī)床結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。采用拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化等現(xiàn)代方法對機(jī)床支承件及固定聯(lián)接部進(jìn)行設(shè)計(jì)，大大縮短了開發(fā)周期，提高了市場競爭力。本文結(jié)合課題需要，對機(jī)床支承件及固定聯(lián)接部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)，主要工作如下:
　　(1)分析了機(jī)床支承件及固定聯(lián)接部的結(jié)構(gòu)特征;在總結(jié)了機(jī)床固定聯(lián)接部的常見等效模型的基礎(chǔ)上，

2、提出螺栓預(yù)緊力-接觸單元彈性約束等效模型，在接觸面處采用接觸單元，螺栓中間施加預(yù)緊力。
　　(2)分析了立柱典型載荷工況，提出了機(jī)床支承件及固定聯(lián)接部的靜態(tài)性能評價指標(biāo)。固定聯(lián)接部采用預(yù)緊力-接觸單元彈性約束，建立了立柱的有限元模型，并進(jìn)行了分析。對影響立柱靜態(tài)性能計(jì)算的單元尺寸、預(yù)緊力大小、摩擦系數(shù)等進(jìn)行了靈敏度分析。
　　(3)介紹了機(jī)床固定聯(lián)接部的螺栓分布原則，對固定聯(lián)接部進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)和布置;采用GAP單元建立了

3、基于彈性約束的立柱有限元模型，分別以立柱多工況加權(quán)柔度及靜動態(tài)多目標(biāo)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化;根據(jù)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)和筋板方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行工藝性能改進(jìn)。
　　(4)提出將支承件的尺度優(yōu)化評價指標(biāo)，對立柱外壁板及筋板進(jìn)行了尺度優(yōu)化設(shè)計(jì);建立了固定聯(lián)接部的多目標(biāo)多參數(shù)尺度優(yōu)化模型，通過靈敏度分析，把對目標(biāo)影響較大的尺寸作為優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　(5)立柱新方案相對原方案重量減輕5.3％，常用工況、上下極限工況的綜合最大變形分別下降了13