斜床身車床的導軌尺寸和床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、機床是工業(yè)生產(chǎn)的載體，機床設(shè)計過程中，機床導軌結(jié)合面以及支承件的設(shè)計是機床設(shè)計的重要組成部分。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，過去經(jīng)驗式的機床設(shè)計方法已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代機床設(shè)計要求。當今社會，面向機床導軌結(jié)合面和支承件的高效率，低能耗，高性能的機床設(shè)計方法有待發(fā)展。本文基于機床靜剛度性能就機床導軌結(jié)合面尺寸設(shè)計和支承件結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計展開討論。
　　本文結(jié)合專項中斜床身車床展開討論，通過對導軌系統(tǒng)性能與尺寸的定性研究，結(jié)合傳統(tǒng)機床導軌尺寸設(shè)

2、計方法，得出較為完善的導軌尺寸設(shè)計方法;然后運用所研究的方法對斜床身床鞍-床身導軌尺寸進行設(shè)計;最后根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論對床身結(jié)構(gòu)進行輕量化設(shè)計。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)對本文所運用到的相關(guān)理論進行介紹，包括有限元理論、結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論和正交函數(shù)數(shù)值擬合的最小二乘理論;具體闡述了每個理論的運用方法、運用范圍、計算流程和相關(guān)應(yīng)用實例。
　　(2)對機床導軌系統(tǒng)性能進行了初步研究，得出了在導軌系統(tǒng)各個零部件不同剛度下，欲使導軌

3、性能達到最優(yōu)，則導軌跨距也各有不同，因此希望通過對導軌系統(tǒng)中各個零部件剛度的研究得出導軌系統(tǒng)的最優(yōu)跨距。
　　(3)根據(jù)(2)中研究的機床導軌尺寸設(shè)計方法，分別研究斜床身車床床鞍-床身導軌系統(tǒng)各個零部件剛度，并對導軌系統(tǒng)跨距和接觸長度進行設(shè)計，同時將設(shè)計后導軌系統(tǒng)與原導軌系統(tǒng)性能進行對比，得到設(shè)計后比設(shè)計前導軌系統(tǒng)靜剛度性能提高9％。
　　(4)建立床身載荷的力學求解模型，求解常用工況下的床身載荷。建立床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化物理模型，