直驱机床矿物质材料龙门框架优化设计及分析

摘要：

为了加工直径320 mm,高度250 mm的工件,在保证各类相关尺寸的情况下设计了一种床身和龙门框架为矿物质材料的五轴直驱复合加工中心.为了减轻机床的质量并降低其重心,对矿物质材料龙门框架进行以提高模态性能和柔度最小化为目标的拓扑优化设计,再用多目标遗传算法对拓扑优化后的龙门框架进行尺寸优化,并前后多次对其动、静态性能进行仿真分析和比较.对比市场现有铸铁龙门框架与最终优化后的矿物质材料龙门框架,结果显示:矿物质材料龙门框架质量上降低了 15.03％,最大变形降低了8.7％,最大应力降低56.68％,一阶固有频率增大了 23.45％.优化后的矿物质材料龙门框架在静、动态特性以及轻量化方面都要明显优于铸铁龙门框架支承件.

关键词：直驱、矿物质龙门框架、拓扑优化、尺寸优化、静、动态特性

所属期刊栏目：50

分类号：TG502(金属切削加工及机床)

资助基金：福建省高等学校科技创新团队闽教科号;福建省力值计量测试重点实验室开放课题;福建省高校产学合作项目;福建省高校产学合作项目

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：87-93