基于拓?fù)鋬?yōu)化的重型機(jī)床立柱輕量化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，機(jī)床設(shè)備已經(jīng)成為了衡量一個(gè)國家制造業(yè)技術(shù)水平和國力強(qiáng)盛的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。機(jī)床設(shè)備技術(shù)的逐漸完善也使得機(jī)床朝著更加精密、高速、高效和便攜式操作的方向發(fā)展。為了得到機(jī)床的良好的性能，需要對機(jī)床進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，而目前國內(nèi)對機(jī)床的設(shè)計(jì)主要是以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主，這使得機(jī)床的性能并沒有得到更大地發(fā)揮，也使得我國的機(jī)床水平始終無法趕超發(fā)達(dá)國家的水平，一定程度上制約了國內(nèi)機(jī)床業(yè)的發(fā)展和制造業(yè)水平。
　　 立柱是重型機(jī)床中非常重要

2、的零部件之一，在機(jī)械加工中起著十分重要的作用，直接影響了零件的加工精度。本文中以TH6918落地鏜銑床的立柱為研究對象，利用有限元分析軟件ANSYS對立柱進(jìn)行分析和結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，以提高立柱的可靠性和穩(wěn)定性。有限元法近年來在機(jī)床優(yōu)化方面有著廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為了現(xiàn)代工程分析與設(shè)計(jì)中一種方便、快捷和有效的輔助工具。有限元法的廣泛應(yīng)用使得機(jī)床在設(shè)計(jì)與開發(fā)中縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低了制造中的成本，提高了機(jī)床的加工性能，從而增強(qiáng)了機(jī)床在其行業(yè)中的

3、競爭優(yōu)勢。本文研究中主要是通過三維制圖軟件Pro/E和有限元軟件ANSYS建立立柱的有限元模型，然后對其進(jìn)行靜態(tài)和模態(tài)分析，分析其應(yīng)力、變形、固有頻率和振型變化情況，以減輕立柱的重量為目標(biāo)運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化方法來確定立柱的結(jié)構(gòu)。
　　 利用有限元分析軟件ANSYS對立柱進(jìn)行優(yōu)化分析，得到立柱的最優(yōu)結(jié)構(gòu)，使得立柱的重量得到明顯的減輕，節(jié)約了原材料的使用，降低了設(shè)計(jì)開發(fā)周期和經(jīng)濟(jì)成本，并且立柱的性能在優(yōu)化后也得到了明顯地改善，為以后對立柱