復雜箱體精密復合鏜銑加工中心關(guān)鍵部件優(yōu)化設計.pdf

1、精密智能復合式鏜銑加工中心是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)設備，在諸多領(lǐng)域均居于重要地位，特別是針對軍事裝備中復雜箱體類零件的加工。其制造精度和效率直接影響終端產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。而加工中心各關(guān)鍵功能部件又直接影響著其整體加工精度和效率。本文在國家863計劃重點項目支持下。筆者綜合分析國內(nèi)外相關(guān)先進技術(shù)和設計經(jīng)驗，通過對關(guān)鍵功能部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計及誤差補償有效提升了鏜銑加工中心的加工精度及效率。
　　以TX-1600G鏜銑加工中心鏜軸滑枕為研究對

2、象。在各工況下對其進行靜、動態(tài)特性分析，為后續(xù)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?；赟IMP法并結(jié)合折衷規(guī)劃法和功效函數(shù)法，以應變能和模態(tài)特征值為綜合目標函數(shù)設計響應，結(jié)構(gòu)體積分數(shù)和幾何尺寸為主要約束條件,并綜合考慮制造工藝性等因素，進行多目標拓撲優(yōu)化設計。在此基礎(chǔ)上通過有限元分析，選用雙X形附加筋板方案進一步加強滑枕抗變形能力。經(jīng)對比分析，滑枕新結(jié)構(gòu)較原結(jié)構(gòu)形變大幅減小、最低固有頻率顯著增加、自重減輕，有效提高了鏜削加工精度和效率且降低了材料成本。<

3、br>　　以拓撲優(yōu)化后的滑枕新結(jié)構(gòu)為研究對象，以最小化滑枕各節(jié)點應變能密度最大值為優(yōu)化目標，體積分數(shù)為約束條件，完成了旨在改善鏜軸滑枕應力分布，增加材料利用率，減小應力集中，提高加工精度長期可靠性的形狀優(yōu)化設計，并達到了預期目標。
　　為進一步提高加工中心鏜削加工精度，本文采取“液壓—拉桿”補償法降低滑枕撓曲變形誤差。通過有限元分析獲得滑枕撓曲變形規(guī)律，根據(jù)相關(guān)理論算出補償力初算值，應用有限元技術(shù)及最小二乘法，最終擬合得補償力與滑