加工中心立柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與靜壓導(dǎo)軌分析.pdf

1、采用靜壓潤(rùn)滑技術(shù)的靜壓導(dǎo)軌具有很高的承載能力，是重型機(jī)床的重要組成部分，分析其受載時(shí)壓力分布是機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本文采用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)獲得機(jī)床支承件的概念模型;而后對(duì)概念模型的傳力路徑單元化以創(chuàng)建初步機(jī)床支承件的結(jié)構(gòu);最后對(duì)相關(guān)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，構(gòu)建機(jī)床支承件結(jié)構(gòu)的最優(yōu)方案。采用本流程可大大縮短帶有液體靜壓導(dǎo)軌的機(jī)床支承件開(kāi)發(fā)周期，提高效率。結(jié)合課題需要，本文對(duì)機(jī)床靜壓導(dǎo)軌進(jìn)行了分析，并基于此，對(duì)機(jī)床支承件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要工作如下:

2、
　　(1)計(jì)算典型工況下切削力。提出了切削力計(jì)算原則，以立式車/銑復(fù)合加工中心為例，計(jì)算立式車/銑復(fù)合加工中心切削力;構(gòu)建了立柱的力學(xué)模型，求解了立式車/銑復(fù)合加工中心立柱所受集中力，并對(duì)該集中力進(jìn)行分配，獲得立柱導(dǎo)軌的集中力;
　　(2)分析了機(jī)床靜壓導(dǎo)軌的工作原理及結(jié)構(gòu)特征，并結(jié)合本課題分析對(duì)象，確定了重型立式車/銑復(fù)合加工中心立柱的靜壓導(dǎo)軌的供油方式和結(jié)構(gòu)型式;基于不等面積對(duì)置油腔導(dǎo)軌工作原理，討論了靜壓導(dǎo)軌油腔壓力

3、、承載能力、剛度的計(jì)算公式，并對(duì)聯(lián)接橫梁與立柱的靜壓導(dǎo)軌進(jìn)行了分析;
　　(3)建立了立式車/銑復(fù)合加工中心立柱的拓?fù)鋬?yōu)化有限元模型，且分別以立柱多工況下的加權(quán)柔度和靜動(dòng)態(tài)多目標(biāo)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化，獲得立柱概念模型;
　　(4)由概念模型得到機(jī)床支承件的傳力路徑，對(duì)傳力路徑進(jìn)行單元化處理，獲得立柱初步方案;
　　(5)對(duì)立柱關(guān)鍵尺寸進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)多目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì):建立了立柱靜動(dòng)態(tài)多目標(biāo)多參數(shù)的優(yōu)化模型，通過(guò)靈敏度分析和優(yōu)化處