基于ANSYS Workbench自动换料车床电主轴多目标优化设计

作     者：张运真 徐康 赵亚东 梁兴 ZHANG Yun-zhen;XU Kang;ZHAO Ya-dong;LIANG Xing

作者机构：安阳工学院机械工程学院河南安阳455000 安阳莱工科技有限公司河南安阳455000 

基　　金：河南省科技计划项目(182102210019) 安阳市科技计划项目(安科(2018)66号) 安阳工学院博士科研启动基金项目(BSJ2017009) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2021年第369卷第11期

页      码：197-201页

摘      要：采用Solidworks软件建立了ADZ170-03型自动换料车床电主轴参数化有限元模型,在主轴静力学分析和模态分析的基础上,运用有限元软件ANSYS Workbench优化设计功能,以优化主轴的最大变形量和质量为目标,将电主轴跨距、悬伸量和电机转子安装位置作为设计变量,电主轴变形量和质量为响应,基于响应面法利用MOGA(多目标遗传)优化算法对电主轴结构进行优化。结果表明:自动换料车床电主轴的结构合理、且能满足其正常工作要求。优化前后结果对比发现,优化后的车床主轴径向位移由18.148μm减少至16.662μm,静刚度由192.86N/μm提高至210.06N/μm,一阶固有频率由604.39 Hz提高至610.29 Hz,车床主轴整体长度由621.34mm减少至605.94mm,从而使车床主轴生产成本得以控制。通过对自动换料车床电主轴优化设计,在提高主轴静动性能的前提下,减轻了电主轴质量,为自动换料车床电主轴的轻量化设计提供了理论参考。

主 题 词：自动换料电主轴 响应面法 多目标遗传算法 静动性能 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2021.11.045

馆 藏 号：203106071...