基于遗传算法的卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化

作     者：周雪鹏 戴玉红 李珂 任慧玲 王楠楠 任国喜 程竑力 ZHOU Xuepeng;DAI Yuhong;LI Ke;REN Huiling;WANG Nannan;REN Guoxi;CHENG Hongli

作者机构：通用技术集团机床工程研究院有限公司北京100102 北京工研精机股份有限公司北京101300 

出 版 物：《制造技术与机床》 (Manufacturing Technology & Machine Tool)

年 卷 期：2024年第9期

页      码：97-104页

摘      要：立柱是影响机床整机刚度的薄弱环节,其性能直接影响卧式加工中心的加工精度,因此文章提出了一种卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化设计方法。首先,基于Ansys对整机进行仿真发现立柱是影响整机静动态性能最薄弱的环节,并当主轴箱处于立柱最上沿处时立柱的刚度最差;其次,选择立柱跨距、立柱高度差、丝杠面宽度、上导轨面宽度作为设计变量;再次,以立柱导轨面X向和Z向变形范围、一阶固有频率以及质量作为评价指标,利用多目标遗传算法寻求最优解,基于此通过灵敏度分析对设计变量圆整并进行仿真验证;最后,结果表明,优化后的立柱导轨面Z向最大变形减小了7.37%,Z向变形范围减小了11.57%,X向变形范围减小了2.41%,一阶固有频率提高了1.4%。

主 题 词：阶梯轨立柱 响应面模型 多目标优化 参数化设计 遗传算法 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.09.014

馆 藏 号：203143369...