橫梁作為橋式龍門銑床的主要移動部件,其結(jié)構(gòu)設計直接影響機床整機的工作性能。為此,提出了一種以質(zhì)量屋為核心,融合正交試驗設計、模糊線性回歸理論和（0～1）目標規(guī)劃優(yōu)勢于一體的橫梁優(yōu)選設計方法。在調(diào)研咨詢確定橫梁設計需求的基礎上,運用層次分析法計算設計需求相對權重;通過正交試驗設計制定橫梁候選方案,獲得橫梁工程特性三維建模仿真值,并進行橫梁設計方案符合度等級的評定,從而完成質(zhì)量屋的構(gòu)建;運用模糊線性回歸理論建立質(zhì)量屋中參數(shù)之間的函數(shù)關系,并構(gòu)建（0～1）目標規(guī)劃模型進行方案優(yōu)選,確定參數(shù)組合為"箱中箱—井—20mm—線軌"的橫梁優(yōu)選方案。研究結(jié)果表明:優(yōu)選設計后,橫梁的靜動態(tài)性能明顯得到改善,且實現(xiàn)了輕量化設計,驗證了所提方法的正確性和可行性。 

【文章來源】：機械設計與制造. 2020,(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

質(zhì)量屋

在調(diào)研咨詢和內(nèi)部數(shù)據(jù)分析的基礎上，確定橫梁結(jié)構(gòu)設計需求及工程特性指標，制定候選方案，具體流程，如圖3所示。根據(jù)橋式龍門銑床結(jié)構(gòu)特點以及企業(yè)原有橫梁結(jié)構(gòu)，設計了兩種橫梁結(jié)構(gòu)布局形式，并將硬軌和線軌兩種導軌類型作為設計要素融入橫梁設計中，如圖4所示。此外，合理地選擇和布置筋板結(jié)構(gòu)與厚度是實現(xiàn)橫梁輕量化設計的基礎，有利于提高橫梁靜動態(tài)特性能。根據(jù)當前機床制造企業(yè)橫梁中常使用的筋板類型，選定初始參數(shù)20mm和25mm作為筋板厚度，初步設計了井型、菱型、O型、V型四種筋板結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

根據(jù)橋式龍門銑床結(jié)構(gòu)特點以及企業(yè)原有橫梁結(jié)構(gòu)，設計了兩種橫梁結(jié)構(gòu)布局形式，并將硬軌和線軌兩種導軌類型作為設計要素融入橫梁設計中，如圖4所示。此外，合理地選擇和布置筋板結(jié)構(gòu)與厚度是實現(xiàn)橫梁輕量化設計的基礎，有利于提高橫梁靜動態(tài)特性能。根據(jù)當前機床制造企業(yè)橫梁中常使用的筋板類型，選定初始參數(shù)20mm和25mm作為筋板厚度，初步設計了井型、菱型、O型、V型四種筋板結(jié)構(gòu)，如圖5所示。圖5 橫梁筋板結(jié)構(gòu)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]面向智能制造的數(shù)控機床多目標優(yōu)選法研究[J]. 劉世豪,杜彥斌,姚克恒,唐敦兵.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(03)
[2]基于拓撲優(yōu)化的龍門加工中心橫梁輕量化設計[J]. 孫芹,張進生,劉偉虔,劉洋,于慧,李作麗.  組合機床與自動化加工技術. 2016(06)
[3]基于AHP及GRA法在機床優(yōu)選中的技術研究[J]. 王明海,胡付紅,劉大響,鄭耀輝.  機械設計與制造. 2015(10)
[4]基于靈敏度分析的龍門加工中心橫梁輕量化設計[J]. 張森,楊玉萍,邱自學,季彬彬,王俊杰.  機械設計. 2015(04)
[5]基于粗糙集和模糊聚類的復雜曲面零件可制造性評價[J]. 樊成,張雷,袁俊,趙繼.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2013(10)



本文編號：3582589