隨著我國工業(yè)化進程的不斷深入,使得對高精、高效的數(shù)控機床的需求不斷加大。由于傳統(tǒng)的經(jīng)驗、類比等設計方法已無法滿足現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的要求,故使用更加科學的優(yōu)化理論、方法對高檔機床進行設計已然成為當務之急。本文以某型數(shù)控銑床為研究對象,利用現(xiàn)代設計、分析方法在機床設計階段對機床的結構系統(tǒng)進行了全面的動靜態(tài)性能分析,并采用現(xiàn)代優(yōu)化算法和軟件對機床的關鍵零部件進行了分析優(yōu)化。應用SolidWorks三維造型設計軟件建立了XK719數(shù)控銑床機床的三維數(shù)模。在三維結構設計的基礎上,運用有限元分析軟件對XK719數(shù)控銑床進行了關鍵零部件及整機的有限元建模,并對機床的關鍵零部件和整機結構分別進行了靜力學分析、模態(tài)分析和諧響應分析。利用分析的結果,考核了機床結構的靜態(tài)剛度、強度以及動態(tài)特性,從而發(fā)現(xiàn)了初始設計方案中機床結構的薄弱環(huán)節(jié),為機床的結構優(yōu)化設計提供了科學的依據(jù)。本文采用了兩種優(yōu)化策略對機床結構進行優(yōu)化。第一種方法是利用有限元軟件包中的優(yōu)化模塊,以結構質(zhì)量和第1、2階固有頻率為目標函數(shù),以機床零件結構壁厚為設計變量,首先通過靈敏度分析找出對結構特性影響靈敏度高的設計變量,然后對結構進行尺寸優(yōu)化。第... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學吉林省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源
    1.4 論文研究內(nèi)容
    1.5 本章小結
第二章 有限元及結構優(yōu)化理論基礎
    2.1 有限元理論基礎
    2.2 建模軟件介紹
    2.3 結構優(yōu)化理論基礎
    2.4 本章小結
第三章 數(shù)控銑床靜動態(tài)分析
    3.1 數(shù)控銑床的簡介
    3.2 數(shù)控銑床模型的建立
    3.3 數(shù)控銑床的靜力分析
    3.4 數(shù)控銑床的模態(tài)分析
    3.5 數(shù)控銑床的諧響應分析
    3.6 本章小結
第四章 數(shù)控銑床的結構優(yōu)化
    4.1 優(yōu)化設計的數(shù)學模型
    4.2 基于靈敏度分析的尺寸優(yōu)化
    4.3 基于試驗設計與數(shù)理統(tǒng)計的尺寸優(yōu)化
    4.4 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]實驗設計與近似模型結合下的副車架結構輕量化優(yōu)化[J]. 朱劍峰,林逸,史國宏,寇宏濱,姜欣,王水瑩.  汽車工程. 2015(02)
[2]基于多學科優(yōu)化設計方法的白車身輕量化[J]. 王登峰,盧放.  吉林大學學報(工學版). 2015(01)
[3]龍門加工中心立柱性能分析與拓撲優(yōu)化設計[J]. 楊彩芳,殷國富,蘇龍.  組合機床與自動化加工技術. 2013(02)
[4]基于結合面的大型螺紋磨床整機靜動態(tài)特性優(yōu)化[J]. 王禹林,吳曉楓,馮虎田.  振動與沖擊. 2012(20)
[5]基于響應面方法的車輛多目標協(xié)同優(yōu)化[J]. 劉士士,谷正氣,伍文廣,米承繼,梁小波,彭國譜.  中南大學學報(自然科學版). 2012(07)
[6]基于自適應響應面的多邊形坯料形狀優(yōu)化設計[J]. 劉玉琳,陳文亮,鮑益東,王小平.  江蘇大學學報(自然科學版). 2012(03)
[7]輕量化車身車頂抗壓設計優(yōu)化[J]. 張偉,張鯤鵬,戴軼.  計算機輔助工程. 2012(02)
[8]基于ANSYS Workbench的主軸箱有限元分析及優(yōu)化設計[J]. 周孜亮,王貴飛,叢明.  組合機床與自動化加工技術. 2012(03)
[9]基于靈敏度分析的機床輕量化設計[J]. 郭壘,張輝,葉佩青,段廣洪.  清華大學學報(自然科學版). 2011(06)
[10]基于HyperStudy的乘員約束系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化[J]. 雷剛,羅強,劉意.  重慶理工大學學報(自然科學). 2011(05)

碩士論文
[1]大型數(shù)控鏜銑床輕量化設計與研究[D]. 朱俊.合肥工業(yè)大學 2015
[2]HDL-50加工中心關鍵件靜動態(tài)特性分析及結構優(yōu)化設計[D]. 李珊珊.大連理工大學 2014
[3]基于機床整機剛度特性的床身結構優(yōu)化設計[D]. 葉志明.大連理工大學 2013
[4]高速臥式加工中心床身的輕量化設計研究[D]. 宋冬冬.蘭州理工大學 2012
[5]FWV-6A立式加工中心動靜態(tài)特性分析及優(yōu)化設計[D]. 姜衡.華南理工大學 2011
[6]機床滑動結合面特征參數(shù)識別分析與研究[D]. 王澤林.北京工業(yè)大學 2011
[7]YK20100磨齒機主要部件的有限元分析及結構優(yōu)化設計[D]. 王宇奇.中南大學 2009



本文編號：3516913