桥式龙门铣床横梁结构设计与优化

桥式龙门铣床横梁结构设计与优化

论文摘要

横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理,确定参数组合为"箱中箱式-井型-20mm-线轨"的横梁优选方案,并对其关键设计尺寸进行灵敏度分析与优化,得到横梁结构具体的设计尺寸。优化后,横梁的静力学性能和抗振性能得到明显改善,并实现了轻量化设计,对机床横梁的实际制造起到了指导作用。研究结果表明,所提出的横梁结构设计与优化方法具有较强的工程实用性,为数控机床其它关键零部件的设计提供了新思路。

论文目录

  • 1 横梁结构正交试验设计与有限元分析
  •   1.1 横梁结构正交试验设计
  •     1.1.1 设计因素、水平与评价指标
  •     1.1.2 正交试验方案
  •   1.2 横梁结构有限元分析
  •     1.2.1 有限元分析模型的建立
  •     1.2.2 静动态性能仿真分析
  • 2 横梁结构设计方案优选
  •   2.1 评价指标权重的确定
  •     2.1.1 熵值法权重计算
  •     2.1.2 模糊层次分析法权重计算
  •     2.1.3 组合权重
  •   2.2 模糊综合评价模型的确定
  •   2.3 最优参数组合的确定与讨论
  • 3 横梁优选方案的关键尺寸优化
  •   3.1 设计尺寸灵敏度分析与优化
  •   3.2 优化结果分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 高志来,邱自学,任东,崔德友,徐新朋

    关键词: 桥式龙门铣床,横梁,正交试验设计,有限元分析,改进模糊综合评价法,尺寸优化

    来源: 工程设计学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 南通大学机械工程学院,南通国盛智能科技集团股份有限公司

    基金: 江苏省科技成果转化专项资金资助项目(BA2015126)

    分类号: TG542

    页码: 56-64

    总页数: 9

    文件大小: 1914K

    下载量: 280

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