精密臥式加工中心質(zhì)量匹配如何設(shè)計
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：作為機械制造業(yè)的基礎(chǔ)和先行 機床工業(yè)為機械制造業(yè)提供工作母機 機床工業(yè)的先進程度直接決定著機械制造業(yè)的先進程度 提高先進機械系統(tǒng)工作性能及產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵就在于增進機床的動態(tài)性能 1機床系統(tǒng)的動態(tài)性能由其質(zhì)量 剛度和阻尼決定 2其整機結(jié)構(gòu)動態(tài)性能很大程度上取決于支撐結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量分配 由于整機動態(tài)性能與各支撐結(jié)構(gòu)件質(zhì)量間具有鮮明的非線性特征 因此 優(yōu)化并確定各支撐結(jié)構(gòu)件質(zhì)量匹配關(guān)系是機床整機結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點之一支撐結(jié)構(gòu)件質(zhì)量匹配的合理性直接影響機床整機動態(tài)性能 傳統(tǒng)機床結(jié)構(gòu)設(shè)計中 主要通過提高結(jié)構(gòu)件剛度來保證機床整機動態(tài)性能 結(jié)構(gòu)件剛度提高一般通過加大筋板厚度實現(xiàn) 其結(jié)果是機床質(zhì)量的 80％用于保證剛度 只有 20％用于滿足機床運動學(xué)需求 3引起材料不必要浪費 針對以上問題 Kim 及Jung 等 4從提高機床靜動態(tài)剛度及減輕質(zhì)量雙重角度開展支撐件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法研究 提出一種基于靈敏度分析的結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計方法 Ronay A K 及 Deb K 等 5－6利用 NSGA－Ⅱ多目標(biāo)遺傳算法 以機床模型刀尖位置相對位移響應(yīng)與首階固有頻率為優(yōu)化目標(biāo) 研究含質(zhì)量因素的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法 清華大學(xué)郭壘等7以減小溜板與立柱質(zhì)量為目標(biāo) 探索結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法 在機床整機結(jié)構(gòu)剛度不降低的前提下 最終使整機質(zhì)量下降 312kg 然而 上述方法都是以保證剛度為前提 以機床質(zhì)量減輕為首要考慮目標(biāo) 對整機各支撐結(jié)構(gòu)件間質(zhì)量匹配關(guān)系考慮不足 因此 難以保證整機動態(tài)性能最優(yōu)針對以上問題 文中探索基于響應(yīng)面和多目標(biāo)遺傳算法的支撐結(jié)構(gòu)件質(zhì)量匹配設(shè)計方法 該方法核心內(nèi)容為 首先 以首階固有頻率及機床各運動向的動柔度為設(shè)計目標(biāo)建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型 其次 基于試驗設(shè)計 采用修改結(jié)構(gòu)密度的方法實現(xiàn)質(zhì)量修改 并以有限元法計算試驗樣本點 在上述工作基礎(chǔ)上 構(gòu)建整機結(jié)構(gòu)質(zhì)量匹配設(shè)計二階響應(yīng)面模型 利用多目標(biāo)遺傳算法進行循環(huán)逼近尋優(yōu) 在得到的 Pareto 最優(yōu)解集中選擇支撐件最優(yōu)質(zhì)量匹配關(guān)系 最后 以優(yōu)化后的質(zhì)量為約束 指導(dǎo)結(jié)構(gòu)修改海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機瀏覽器可能無法正常使用！結(jié)束語：機床支撐結(jié)構(gòu)件質(zhì)量分配關(guān)系對整機結(jié)構(gòu)動態(tài)性能有著重要影響 在機床結(jié)構(gòu)設(shè)計初期 特別是在方案設(shè)計階段 發(fā)現(xiàn)合理的結(jié)構(gòu)件質(zhì)量分配關(guān)系 可有效避免后續(xù)詳細(xì)設(shè)計與結(jié)構(gòu)修改之間的反復(fù) 提升設(shè)計效率 文中利用響應(yīng)面法及多目標(biāo)遺傳算法 提出了一種面向臥式加工中心的支撐結(jié)構(gòu)件質(zhì)量匹配設(shè)計方法并以某臥式加工中心立柱組件為實例驗證所提設(shè)計方法的正確性及可行性 質(zhì)量匹配后有限元仿真結(jié)果證明 通過立柱組件各支撐結(jié)構(gòu)件質(zhì)量匹配優(yōu)化 總體質(zhì)量減少 412 kg 情況下 首階固有頻率提高 2．268％向和 向動柔度分別下降 10．032％及 6．298％ 立柱組件動態(tài)性能明顯提高海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！