面向重載數(shù)控車床的主軸箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、本文針對(duì)N-099型重載數(shù)控車床的主軸箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化開展了研究工作。優(yōu)化目標(biāo)是在保證主軸箱剛性和強(qiáng)度以及模態(tài)的固有頻率不降低的條件下,盡量減輕主軸箱的重量,并尋求主軸箱材料更合理的分布。數(shù)值模擬工作在HyperWorks系統(tǒng)中進(jìn)行。主要工作如下:
　　1、對(duì)主軸箱實(shí)物進(jìn)行了約束模態(tài)試驗(yàn),與仿真模態(tài)分析的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,證明了有限元仿真模型的可靠性;
　　2、對(duì)主軸箱進(jìn)行了仿真靜力分析和模態(tài)分析,得到了主軸箱的變形和應(yīng)力情況,以及

2、各階模態(tài)的固有頻率和振型。發(fā)現(xiàn)主軸箱在主軸孔位置變形的富余量不多,但是應(yīng)力較低,且一階固有頻率遠(yuǎn)高于主軸工作頻率,強(qiáng)度與動(dòng)態(tài)特性較好;
　　3、基于靜力與模態(tài)分析的基礎(chǔ),對(duì)主軸箱進(jìn)行了以主軸孔變形量和前四階固有頻率為約束條件、以主軸箱體積最小為目標(biāo)函數(shù)的拓?fù)鋬?yōu)化,得到了參考優(yōu)化模型;
　　4、根據(jù)參考優(yōu)化模型及散熱性等要求,在SolidWorks中重構(gòu)了主軸箱三維幾何模型,得到了主軸箱優(yōu)化模型,并對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行了仿真靜力和模