數(shù)控車削中心復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床產(chǎn)品也日益向著高速、高效、高精度和自動化方向發(fā)展，對機(jī)床結(jié)構(gòu)件的性能要求也越來越高。而現(xiàn)階段的機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計多采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，缺乏理論依據(jù)，難以滿足機(jī)床產(chǎn)品發(fā)展的具體要求，所以采用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計方法就顯得具有非常重要的意義。
　　 本文主要研究機(jī)床復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，將拓?fù)鋬?yōu)化理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合，形成一套全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。以數(shù)控車削中心床身及滑板為例對車削中心復(fù)雜零件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，取得了

2、良好的設(shè)計效果，為機(jī)床復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了新的方法和設(shè)計依據(jù)。本文所做的主要工作有以下幾個方面：
　　 (1)首先提出一種結(jié)構(gòu)設(shè)計的新方法，將拓?fù)鋬?yōu)化理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合，形成一套以功能約束、概念模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計三部分為主體的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。并詳細(xì)分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中功能約束的確定、概念模型的形成、結(jié)構(gòu)設(shè)計三個主要步驟。
　　 (2)對數(shù)控車削中心的加工方式、受力特點(diǎn)以及載荷簡化規(guī)則進(jìn)行分析，建立床身和滑板的力學(xué)模型，為

3、車削中心復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供基礎(chǔ)條件。
　　 (3)利用基于拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法對數(shù)控車削中心床身進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對床身功能約束的分析建立床身截面的拓?fù)鋬?yōu)化模型；利用OptiStruct軟件對床身截面進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果建立床身截面概念模型；在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論提取床身設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)，并對其進(jìn)行優(yōu)化以得到最終設(shè)計方案；將最終設(shè)計方案與原始方案進(jìn)行比較分析，取得了良好的設(shè)計效果，驗(yàn)證了基于拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)構(gòu)