發(fā)布時間：2018-12-06 09:41

【摘要】：為了找到對某臥式加工中心床身結(jié)構(gòu)性能影響較大的尺寸參數(shù),對床身結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行靈敏度分析,確定了對床身質(zhì)量及一階固有頻率靈敏度較大的尺寸參數(shù)。以靈敏度較大的尺寸參數(shù)作為設(shè)計變量,考慮床身的質(zhì)量及一階固有頻率,利用響應(yīng)面法對床身進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化求解,得到了一組最優(yōu)的尺寸參數(shù)。對優(yōu)化后的床身結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,結(jié)果表明,優(yōu)化后的床身質(zhì)量減輕了171kg,并且其靜、動力學(xué)性能得到了明顯改善。對優(yōu)化前后的整機(jī)進(jìn)行諧響應(yīng)分析,發(fā)現(xiàn)參考點的最大振幅得到了大幅下降,極大地改善了機(jī)床的動態(tài)性能。
[Abstract]:In order to find the dimension parameters which have great influence on the structure performance of the bed in a horizontal machining center, the sensitivity analysis of the structure size of the bed is carried out, and the dimension parameters which are sensitive to the quality of the bed and the natural frequency of the first order are determined. Taking the sensitive dimension parameter as the design variable and considering the mass of the bed and the first order natural frequency, the response surface method is used to solve the multi-objective optimization of the bed, and a set of optimal dimension parameters are obtained. The finite element analysis of the optimized bed structure shows that the optimized bed mass is reduced by 171kg, and the static and dynamic properties of the optimized bed are improved obviously. By analyzing the harmonic response of the whole machine before and after optimization, it is found that the maximum amplitude of the reference point has been greatly reduced, and the dynamic performance of the machine has been greatly improved.
【作者單位】： 清華大學(xué)機(jī)械工程系;清華大學(xué)精密超精密制造裝備及控制北京市重點實驗室;電子科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院;
【基金】："十二五"國家科技支撐計劃項目(2012BAF01B02)
【分類號】：TG659

【參考文獻(xiàn)】

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1 李小彭;趙志杰;聶慧凡;聞邦椿;;某型數(shù)控車床床身的模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年07期

2 章婷;;基于有限元法的鍛壓機(jī)床床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];鍛壓技術(shù);2010年06期

3 楊勇;張為民;李鵬忠;;基于動態(tài)靈敏度分析的數(shù)控機(jī)床床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];機(jī)械設(shè)計;2011年09期

4 王富強(qiáng);芮執(zhí)元;雷春麗;吳沁;;基于元結(jié)構(gòu)的精密機(jī)床床身結(jié)構(gòu)動態(tài)分析和優(yōu)化[J];機(jī)械設(shè)計;2012年05期

5 姜衡;管貽生;邱志成;張憲民;陳忠;許冠;;基于響應(yīng)面法的立式加工中心動靜態(tài)多目標(biāo)優(yōu)化[J];機(jī)械工程學(xué)報;2011年11期

6 陳濤;李連波;潘中強(qiáng);;基于有限元分析的數(shù)控銑床床身的優(yōu)化設(shè)計[J];制造業(yè)自動化;2013年19期

7 郭壘;張輝;葉佩青;段廣洪;;基于靈敏度分析的機(jī)床輕量化設(shè)計[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年06期

8 楊常青;胡亞輝;胡小民;;基于元結(jié)構(gòu)的加工中心立柱動態(tài)優(yōu)化設(shè)計[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2013年02期

9 邢曉輝;王洪川;王貴飛;叢明;孟國興;;基于靈敏度分析的數(shù)控機(jī)床床身尺寸優(yōu)化設(shè)計[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2013年11期

【共引文獻(xiàn)】

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2 黃志超;程雯玉;占金青;陳偉達(dá);薛曙光;;基于目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化技術(shù)的自沖鉚接機(jī)C型框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];鍛壓技術(shù);2013年05期

3 郭偉;王建;李巨韜;;基于NSGA-Ⅱ算法的電容稱重傳感器抗偏載能力的優(yōu)化[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2013年11期

4 錢堯一;侯亮;卜祥建;林森泉;李勝玉;;發(fā)動機(jī)艙排氣引射系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J];工程機(jī)械;2014年01期

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7 沈潔;;基于ANSYS的有限元設(shè)計分析方法[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2014年29期

8 羅黎;孫蓓蓓;陳翰翔;;基于網(wǎng)格變形與代理模型的橫梁參數(shù)化建模與輕量化優(yōu)化[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年01期

9 李星;陳亞洲;皮鈞;;基于靈敏度分析的輪式裝載機(jī)鏟斗設(shè)計[J];集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

10 李東君;;淺談現(xiàn)代汽車模具開發(fā)[J];模具制造;2011年06期

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2 彭艷華;立式加工中心多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[D];華南理工大學(xué);2011年

3 吳良寶;CK1440型數(shù)控車床床身動態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D];南京理工大學(xué);2012年

4 盛猛;多層皮革高速裁剪機(jī)伺服進(jìn)給系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

5 韓斌;金屬切削帶鋸床設(shè)計的若干問題研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

6 邵文強(qiáng);浪形保持架自動拆解壓力機(jī)的研制[D];大連理工大學(xué);2013年

7 李慧宇;基于RSM的液壓支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究[D];鄭州大學(xué);2013年

8 陳剛;大型雙進(jìn)給珩磨頭的剛度優(yōu)化[D];蘭州理工大學(xué);2013年

9 杜義康;銑車復(fù)合加工中心直驅(qū)轉(zhuǎn)臺動靜態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];蘭州理工大學(xué);2013年

10 李小剛;基于不確定性的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)力學(xué)性能優(yōu)化技術(shù)及其典型應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2013年

【二級參考文獻(xiàn)】

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1 李小彭;趙志杰;聶慧凡;聞邦椿;;某型數(shù)控車床床身的模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年07期

2 湯文成,易紅,唐寅;機(jī)床大件結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計[J];東南大學(xué)學(xué)報;1996年05期

3 駱念武;申遠(yuǎn);竺長安;王玉山;鄧偉平;;基于有限元分析的液壓機(jī)上橫梁結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計[J];鍛壓技術(shù);2009年01期

4 王尚斌;孫宇;張慶飛;;5000kN機(jī)械壓力機(jī)機(jī)身有限元分析[J];鍛壓技術(shù);2009年02期

5 呂琳;鄧明;李艷霞;王正立;;基于有限元分析的精沖液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];鍛壓技術(shù);2010年02期

6 呂恩琳,呂璽琳;結(jié)構(gòu)模糊靈敏度分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年06期

7 張志紅;何楨;郭偉;;在響應(yīng)曲面方法中三類中心復(fù)合設(shè)計的比較研究[J];沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2007年01期

8 熊俊濤;喬志德;韓忠華;;基于響應(yīng)面法的跨聲速機(jī)翼氣動優(yōu)化設(shè)計[J];航空學(xué)報;2006年03期

9 黃紅武,趙小青,宓海青,賀兵;基于有限元的超高速平面磨床整機(jī)動力學(xué)建模及模態(tài)分析[J];湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

10 顧元憲,馬紅艷,姜成,亢戰(zhàn),張洪武;海洋平臺結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計與靈敏度分析[J];海洋工程;2001年01期

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2 張紫華;YH603型CNC弧齒錐齒輪銑齒機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計研究[D];天津科技大學(xué);2008年

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2 王艷輝,伍建國,繆建成;精密機(jī)床床身的模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)選[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2005年03期

3 陳振玉;;機(jī)床床身結(jié)構(gòu)動態(tài)分析與優(yōu)化[J];機(jī)械;2006年S1期

4 唐浩;;大型機(jī)床床身的加工[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2007年08期

5 劉曉東;尹志宏;林天清;張明旭;;ANSYS Workbench集成研發(fā)平臺下的機(jī)床床身有限元分析[J];現(xiàn)代機(jī)械;2008年06期

6 王云霞;郭玉杰;;基于元結(jié)構(gòu)的機(jī)床床身結(jié)構(gòu)性能分析與優(yōu)化設(shè)計[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2009年10期

7 陳葉林;丁曉紅;郭春星;郭媛美;;機(jī)床床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法[J];機(jī)械設(shè)計;2010年08期

8 劉世豪;葉文華;唐敦兵;陳蔚芳;;基于模糊綜合評判的機(jī)床床身多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J];高技術(shù)通訊;2010年09期

9 王富強(qiáng);芮執(zhí)元;雷春麗;吳沁;;基于元結(jié)構(gòu)的精密機(jī)床床身結(jié)構(gòu)動態(tài)分析和優(yōu)化[J];機(jī)械設(shè)計;2012年05期

10 徐凱;尹志宏;高軍;李曉園;張強(qiáng);;機(jī)床床身性能分析及方案優(yōu)選[J];中國制造業(yè)信息化;2012年09期

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1 陳葉林;丁曉紅;郭春星;郭媛美;;機(jī)床床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[A];結(jié)構(gòu)及多學(xué)科優(yōu)化工程應(yīng)用與理論研討會’2009（CSMO-2009）論文集[C];2009年

2 程景山;;靜載荷下組合機(jī)床床身變形的有限元計算[A];第三屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（下）[C];1994年

3 翟鵬;王麗霞;宋文平;鄭永剛;;新型可重構(gòu)高抗振性機(jī)床床身的設(shè)計研究[A];晉冀豫鄂蒙川云貴甘滬湘魯十二省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集（山東、四川分冊）[C];2007年

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1 趙春燕;復(fù)合材料機(jī)床床身特性分析與試驗研究[D];大連理工大學(xué);2008年

2 王富強(qiáng);精密機(jī)床床身的動態(tài)特性分析與優(yōu)化[D];蘭州理工大學(xué);2007年

3 譚奇鑫;大型機(jī)床床身充型凝固及鑄造熱應(yīng)力有限元分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

4 屈濤;樹脂混凝土機(jī)床床身的動靜態(tài)特性研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

5 郝世美;人造石精密機(jī)床床身動靜態(tài)性能研究及結(jié)構(gòu)強(qiáng)化[D];山東大學(xué);2013年

6 于文菡;雙軸精磨拋光機(jī)動態(tài)特性分析及優(yōu)化設(shè)計[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

7 張秀華;大型工件超長平面銑鉆專用機(jī)床床身大梁與拖板的優(yōu)化分析[D];廣西大學(xué);2005年

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本文編號：2365837