CNC加工中心典型[Xing]支承件結構[Gou]分析及[Ji]優化設計(Ji)

 　　随着國民經濟(Ji)的飛速發展和信[Xin]息技術産業(Ye)的突[Tu]飛猛進,對于制造行(Hang)業尤[You]其是機床行業的要求也越來越高。傳統的機床設計方法在[Zai]設[She]計過程中主[Zhu]要依靠(Kao)經驗設計,而[Er]且設計周[Zhou]期長,缺乏有效的理論依據(Ju)作[Zuo]為指導。本文将(Jiang)基于拓撲優化技(Ji)術,應用機床典型[Xing]支承件設[She]計方法,實現[Xian]對機床關鍵[Jian]支承件的結構分析以及(Ji)優化設計(Ji),從[Cong]而為後續的[De]機床[Chuang]支承件結[Jie]構設[She]計研究提(Ti)供參考[Kao]依據。 本文的主要研究内容為： （1）建立[Li]立式加工中[Zhong]心[Xin]立柱的力學模型[Xing],闡述典型工況切削[Xue]力計算依[Yi]據,分析立柱在[Zai]各種加工(Gong)況下的載荷狀況[Kuang]以及不同位置工[Gong]況的邊界條件,為[Wei]立柱結構分(Fen)析及設計提供基礎[Chu]條件。 （2）利用(Yong)ANSYS軟件對(Dui)立柱三個典型位置(Zhi)工況(Kuang)進行結構分[Fen]析,分(Fen)析計算結[Jie]果,找出結構中薄弱部(Bu)位,為優化提供依據。同時利用基于拓撲優化的結構設計方法(Fa),對立式加工中心立(Li)柱結(Jie)構進行優(You)化設(She)計,利用HyperMesh軟(Ruan)件對不同工況[Kuang]及優化目标下的立柱進行拓(Tuo)撲優化,對[Dui]優化結(Jie)果進行有效[Xiao]的(De)分析,建立立(Li)柱在不同目标下的概[Gai]念模型。 （3）利用基于OptiStruct的結(Jie)構優化設計方[Fang]法,對立式加工(Gong)中心立柱結構進行改[Gai]進設計。設計(Ji)過程中,根據[Ju]主傳力路徑[Jing]與結構分(Fen)析(Xi)結(Jie)果,提出不[Bu]同的結構改進方案,分析對比改進(Jin)方案,找出[Chu]*方案[An]。然後對立柱結(Jie)構進行精[Jing]細化設計[Ji],并将[Jiang]改進結構[Gou]與原始結構[Gou]進行結構對(Dui)比分析,改進結構[Gou]較原結構質量減輕(Qing)了7.30%,綜合變形(Xing)減小了12.68%,一[Yi]階固有頻率提(Ti)高了10.13%，因此改進設計取得[De]了良(Liang)好的優化效果[Guo]。 （4）總結歸納出機床典型支承件的結構設計(Ji)流(Liu)程,通過對機床[Chuang]典型支承件的結構[Gou]優化設計[Ji]過[Guo]程,驗證了此[Ci]流程在機床[Chuang]支承件設計領域的可應[Ying]用性。