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加工中心立柱的動態(tài)特性分析及優(yōu)化
閱讀：171 發(fā)布時間：2020-8-10
0 引言
如今機床動態(tài)特性的研究，已將動態(tài)特性的優(yōu)化作為機床設(shè)計的主流趨勢。立柱是加工中心機床的基礎(chǔ)部件之一，它的動態(tài)特性將直接影響加工中心機床的加工精度和穩(wěn)定性。因此有必要對立柱的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，以獲得更好的動態(tài)特性。徐春華等運用有限元法分析機構(gòu)的動態(tài)特性，大大縮短了研究周期［1］。劉成穎等利用拓?fù)鋬?yōu)化獲得了立柱的外形，并在此基礎(chǔ)本文以加工中心機床的立柱為研究目標(biāo)，利用有限元法對立柱進行靜動態(tài)分析，針對立柱的靜動態(tài)特性，以輕量化為目標(biāo)，進行靈敏度分析和遺傳算法尋優(yōu)，對立柱進行多目標(biāo)優(yōu)化。分析結(jié)果表明，優(yōu)化后的部件提高了立柱的一階固有頻率并減輕了質(zhì)量，有效改善了機床的動態(tài)特性。
1 模型建立
1． 1 有限元模型的建立
上進行了筋板的選型、優(yōu)化 。拓?fù)鋬?yōu)化理論上可以提高結(jié)構(gòu)的性能，但是其結(jié)果很難直接應(yīng)用于工程實際中，使得拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計實際應(yīng)用比較狹窄［4］。鄭文標(biāo)等人以輕量化設(shè)計為目標(biāo)，在保證立柱剛度的情況下對立柱進行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計［5］。以上的研究人員均對立柱的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供了良好的參考，但以上的研究均對立柱進行單目標(biāo)的優(yōu)化，立柱的綜合性能的優(yōu)化，還值得研究。