文章預覽：

加工中心行業(yè)作為裝備制造業(yè)的重要領域，也正在隨著中國經(jīng)濟一起步入了一個新的歷史發(fā)展階段;在這一新常態(tài)下，給國內(nèi)的制造業(yè)，特別是加工中心行業(yè)帶來了不小的挑戰(zhàn)，但是，對于有一定規(guī)模的企業(yè)來說這既是挑戰(zhàn)，更是機遇企業(yè)只有通過技術創(chuàng)新，產(chǎn)品升級，提高產(chǎn)品質量才能立于不敗之地橫梁作為加工中心的重要部件，其結構設計是否合理，直接影響著加工中心剛度及加工精度,近年來，橫梁已經(jīng)成為眾多學者的研究對象。

謝黎明等對加工中心橫梁內(nèi)部的筋板結構，筋板的數(shù)量進行了優(yōu)化設計，提出將橫梁內(nèi)部筋板改為X型，數(shù)星由3塊變?yōu)?塊,厚度由10 mm增加到15 mm,橫梁內(nèi)部增加縱向筋板等措施，通過有限元分析法分析了優(yōu)化前后橫梁的靜、動態(tài)性能，證明了優(yōu)化設計的可行性:唐振宇等設計了 4種筋板結構的橫梁，通過有限元分析證明了 0型筋板結構的橫梁為方案；候紅玲等對截面不同的幾種橫梁結構進行了靜、動態(tài)特性分析,通過模態(tài)分析挑選出矩形截面橫梁為結構方案;王艷青等[^5]根據(jù)加工中心的加工要求，設計出橫梁筋板的類桁架結構形式,通過對4種橫梁靜力學分析，證明優(yōu)化后的橫梁具有較高的結構剛性；劉興卓等^[6]對加工中心橫梁直線導軌仿形裝置進行仿形加工設計，降低了加工中心橫梁仿形加工的難度，提高了加工中心加工的精度。

本文中設計了 6種筋板結構的橫梁，挑選出4種結構橫梁進行了三因素四水平的正交試驗，以橫梁筋板結構、筋板厚度、上導軌支撐筋板傾斜角度作為試驗因素，以橫梁質量、大耦合變形、大耦合應力、一階固有頻率作為評估指標，釆用組合賦權和灰色關聯(lián)法處理數(shù)據(jù)，挑選出的參數(shù)組合，得到的方案。

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換瀏覽器嘗試！

結束語：

(1) 對橫梁僅在自重，滑板組件重力和自重共同作用的情況下進行了分析，因橫梁自重引起的變形占總形變量的44. 9% ,說明因橫梁自重引起的橫梁彎曲變形占有較大的比例，因此在對橫梁等大型零部件的設計與優(yōu)化中，應該將零件重量作為評價設計優(yōu)劣的重要指標_

(2) 針對受力變形大的上導軌部位，將其下端的支撐筋板由原來的水平設計變?yōu)閮A斜45 :的設計，對減少橫梁上導軌面變形和減輕橫梁質量起到了重要的作用。運用正交試驗設計方法實現(xiàn)對橫梁的多目標優(yōu)化設計，并且采用組合賦權-灰色關聯(lián)方法分析試驗數(shù)據(jù)，綜合考慮主觀和客觀因素，實現(xiàn)以較少的試驗次數(shù)，獲得試驗參數(shù)組合，此外，通過對比多種優(yōu)化方法，說明了正交試驗，組合賦權-灰色關聯(lián)法的合理可靠性，及較強的工程實用性?

(3) 優(yōu)化設計后的橫梁質量減輕了 466 kg,大耦合變形減少了 7. 36% 階固有頻率提高了 2.91% ,橫梁綜合性能得到了有效提高，優(yōu)化設計效果明顯?

(4) 本文中以橫梁內(nèi)部筋板結構、筋板厚度和上導軌支撐筋板結構作為試驗因素，以橫梁質量、大耦合變形、大耦合應力和一階固有頻率作為評估指標，運用組合賦權法和灰色關聯(lián)法處理分析數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)橫梁參數(shù)組合的選取，在以后的研究中，如果將橫梁外形尺寸、橫梁箱體結構的壁厚等，也作為試驗的因素，并且結合靈敏度分析方法，將進_步提高橫梁各參數(shù)選取的精確性，提高橫梁的綜合性能。