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              新聞動態

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              高速立式加工中心主軸箱的結構優化設計

              發布日期:2021-04-20 點擊次數:562
                 對高度復雜曲面和多工序工件進行高效率的精細化加工,是高速立式加工中心主要的加工特性。這種加工設備除了因配置有刀庫及自動換刀裝置,使得機床可以進行工件各加工刀具的自動更換以外,還具有高速加工的特點。
                高速立式加工中心主軸箱的結構優化設計:
                優化前把主軸箱尺寸變量設定為設計變量,通過更改設計變量來達到改變幾何形狀的目的,實現參數化、智能化,為主軸箱的動態優化提供條件。利用加強筋單元應變能的全局靈敏度,觀察各參數對目標函數的影響因子,給出主軸箱加強筋,優化位置及尺寸,應用設計變量的單元應變能靈敏度得到結構的布局優化設計模型。
                在主軸箱三維建模時已將筋厚、壁厚、筋間距,筋孔布置及大小等相關尺寸進行了參數化設計,再將這些參數設為優化的設計變量,有限元分析中的位移和應力等設為設計約束,將模型質量設為目標函數,優化就是通過改變設計變量的數值來實現的。目標函數是要盡量減小的數值,它必須是設計變量的函數,也就是說,改變設計變量的數值將改變目標函數的數值。然后進行優化,提取結果并賦值。尺寸變量優化收斂過程,優化后的主軸箱應力、位移圖。
                從分析過程可知,厚度尺寸增加時,應力和位移隨之下降,但厚度增大到一定值時,應力也會增加,因此不能單純地增加或減少厚度值,否則只能顧此失彼,既不能降低成本,也不能提高剛度。根據給定的設計變量的變化范圍觀察其對應力、位移的影響,縮小影響不大的設計變量范圍。

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