【摘要】：機床橫梁是機床的重要部件,橫梁的剛性對機床的加工精度影響很大,為此,需要對橫梁結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計以獲得良好的靜、動態(tài)特性。設計了6種橫梁筋板結(jié)構(gòu),初步篩選出4種筋板結(jié)構(gòu)的橫梁,并以橫梁筋板結(jié)構(gòu)、筋板厚度、上導軌支撐筋板傾斜角度為試驗因素,以橫梁質(zhì)量、最大耦合變形、最大耦合應力、一階固有頻率為評價指標設計了三因素四水平的正交試驗;采用灰色關(guān)聯(lián)法和組合賦權(quán)法處理有限元分析數(shù)據(jù),獲得優(yōu)化設計的最優(yōu)參數(shù)組合。結(jié)果表明,橫梁"井"型筋板結(jié)構(gòu),筋板厚度25 mm,上導軌支撐筋板傾斜45°設計為最優(yōu)方案,與原設計方案相比質(zhì)量減輕了466 kg,橫梁總形變減少了7.36%,一階固有頻率提高了2.91%。拓展了正交試驗、組合賦權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)法的應用范圍,為其它機床零部件的設計提供了有益的方法參考。
[Abstract]:Machine tool beam is an important part of machine tool. The rigidity of the beam has a great influence on the machining accuracy of the machine tool. Therefore, it is necessary to optimize the design of the beam structure in order to obtain good static and dynamic characteristics. Six kinds of beam-stiffened plate structures are designed, and four kinds of beam-stiffened plate structures are preliminarily screened out. Taking the beam-stiffened plate structure, the thickness of the stiffened plate and the inclined angle of the upper guideway supporting stiffener plate as the experimental factors, the mass of the beam and the maximum coupling deformation are taken as the test factors. The orthogonal experiment with three factors and four levels is designed for the maximum coupling stress and the first order natural frequency, and the grey correlation method and the combination weight method are used to deal with the finite element analysis data to obtain the optimal parameter combination of the optimal design. The results show that the beam-beam "well" type stiffened plate structure is the optimal design for the beam-plate inclined 45 擄on the guide rail with a thickness of 25 mm,. Compared with the original design, the total deformation of 466 kg, beam is reduced by 7.36%, and the natural frequency of the first order is increased by 2.91%. The application scope of orthogonal test and combined weight grey correlation method is extended, which provides a useful method reference for the design of other machine tool parts.
【作者單位】： 南通大學機械工程學院;南通國盛機電集團有限公司;
【基金】：南通市重大科技創(chuàng)新專項(XA2014011) 江蘇省產(chǎn)學研前瞻性聯(lián)合研究項目(BY2015047-11)
【分類號】：TG502.1

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本文編號：2285178