基于拓扑优化的高速精密数控车床床鞍设计
段明德1
李言2
顾佳佳3
张壮雅3
1.西安理工大学 机械与精密仪器工程学院,西安 710048;河南科技大学 机电工程学院,洛阳 4710032.西安理工大学 机械与精密仪器工程学院,西安,7100483.河南科技大学 机电工程学院,洛阳,471003
摘要：为满足现代数控机床的高精度、高效率、高速度要求,提高机床基础部件的静、动态性能及轻量化设计,基于有限元拓扑优化方法,以ADGM高速精密数控机床关键部件床鞍为对象,对其结构进行了优化设计.首先基于变密度法建立以床鞍质量为目标函数,静刚度和固有频率为约束的拓扑优化数学模型,然后依据拓扑优化结果获得床鞍最佳结构布局;最后在床鞍最佳布局基础上,按照真实设计需求形成工程设计方案,并完成床鞍的整体设计.结果表明,与原有设计方案相比,新设计方案在床鞍质量减少13％的情况下,最大位移降低幅度超过6％,床鞍一阶固有频率提高8％,床鞍二阶固有频率提高7％,床鞍三阶固有频率提高6.7％.验证了上述方法的有效性,为机床基础部件设计提供了理论依据.
关键词：床鞍结构设计固有频率拓扑优化
分类号：TH113(机械学（机械设计基础理论）)
论文发表日期：2017-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 316-320 )
英文信息