高刚性轻量化研球机床身结构优化设计

• 作者: 薛会民 王远鹏 程一夫
• 来源期刊: 机床与液压
• 关键词: 研球机床身 静力分析 模态分析 尺寸优化 拓扑优化
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 设计与开发|DESIGN & DEVELOPMENT
• 页码范围: 72-75,79
• 页数: 5页
• 分类号: TH122
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2021.08.015

摘要

为提高研球机床身的静动刚度并减少床身质量,建立床身结构的有限元模型,通过有限元分析获得机床床身的静动态特性以及低阶固有频率.在此基础上利用尺寸优化和拓扑优化设计方法,对其进行了以减轻质量和提高结构刚度为目标的结构优化设计,最终完成对床身的综合优化.将优化后的床身与原床身进行比较,结果显示:综合优化后的床身最大变形量减少了19.45％,最大应力减小了12.24％,床身的质量下降了3.52％,并且前5阶固有频率均有明显提高.通过综合优化,提高了床身的工作性能,减轻了床身质量,该研究结果对提升机床床身刚度提供参考.