摘要：针对重量相同、弯曲刚度大小不等的 2种床身模拟件 ,采用与环境温度变化或摩擦热作用相似的热源对其进行热态模拟 ,讨论了它们的 3维传热特性。利用有限元软件计算出同一热源在放出热能不同的情况下床身模拟件的温度场分布。热变形试验结果表明 ,在床身模拟件重量和其他条件均相同的情况下 ,柔性床身模拟件的重力变形自动补偿热变形的能力明显优于刚性床身模拟件。

摘要：为了提高机床床身的抗振性并减轻质量,对床身进行了多目标优化设计。在CAD软件SolidWorks中建立了某机床床身的几何模型,然后将其导入ANSYS软件中进行模态分析。以床身的质量和前三阶固有频率为目标函数,以筋板厚度为设计变量,建立了多目标优化数学模型,结合粒子群优化算法进行求解后得到四组非劣解。利用模糊综合评判法从非劣解集中挑选出了一组最佳解,将此优化设计方案用于床身的实际制造,从而使床身在质量下降3.18%的同时,前三阶固有频率分别提高7.03%、9.64%、10.73%。研究表明,粒子群算法和模糊综合评判法具有较高的工程实用性。

摘要：结合基于近似模型的尺寸优化及拓扑优化技术,提出了机床床身结构优化设计的策略。首先以床身结构的刚度和基频为设计目标,以床身内部横隔板间距及厚度、垫铁间距为设计变量,通过中心复合设计法生成实验所需的设计变量的样本点,对生成的样本点进行有限元分析得到样本点的响应,借助最小二乘法建立近似模型二阶响应曲面。采用折衷法建立多目标优化模型,并用遗传算法进行求解。在此基础上,采用密度法对床身结构进行拓扑优化。实例计算结果表明,优化后床身质量减轻了4.45%,而刚度提高了5.8%。

摘要：针对目前常用的内部布置加筋板的箱型床身结构,提出一种同时考虑床身结构的动静态刚度和经济性的综合优化技术。由于床身结构的动静态刚度和质量与支撑垫铁的位置、内部加强筋板布局以及各构件的厚度尺寸有关,提出的综合优化设计技术包括以下3个层次:首先以结构的最大静动态刚度最优为设计目标,对床身结构的垫铁位置进行优化;其次在多工况情况下,以结构的最大静态刚度最优为设计目标,对床身结构的内部加筋板布局进行优化;最后以结构质量最小,以结构的动静态刚度为约束条件,对构件的尺寸进行优化。优化结构表明,采用提出的设计方法,在床身结构质量减小24.48%的情况下,结构的一阶固有频率提高7.83%,结构的导轨静变形有所变差,中间段偏离零线0.5μm左右,但并不影响加工精度,可通过预修正来抵消变形,说明了提出的设计方法的有效性。

摘要：采用包砂造型工艺来制备数控机床床身。合理设计了排气芯撑,并进行定位;设置适当的保温时间,在树脂砂的条件下,实现了包砂铸件的大批量生产。包砂造型方式增加了机床床身重量,有利于提升机床稳定性,获得了良好的减震效果,改善了机床性能。

摘要：为提高结构优化优选的科学准确性,提出了一种基于组合赋权的综合决策方法。针对机床床身结构的复杂性及评价指标的多样性,以床身的静态变形量、最大应力值、前两阶固有频率和质量作为评价指标,以床身加强筋的样式、厚度和高度为设计变量,建立多目标正交试验方案;借助Ansys Workbench进行仿真分析,得到各目标参数值;按照赋权决策原理进行分析计算,其方案排序结果与Topsis法的一致,与灰色关联法的基本一致,表明此方法具有良好的测评效果;决策得到的床身最优方案与原方案相比:静态变形量、最大应力值和质量分别减少了2.5%、10.2%和5.6%,一阶固有频率和二阶固有频率分别增加了1.7%和2.1%,床身整体性能得以提高,验证了该方法的准确可靠性。

摘要：对VMC1000机床床身进行三维建模,使用接口技术将两种有不同筋板结构的工作台导入ANSYS中进行分析,一种是传统结构,另一种仿生结构;首先对两种机构进行静态性能分析对比;然后对较好结构工作台的结构参数进行了分层优化和抗振分析;得出了最优方案,真正帮助设计工程师设计出创新和可靠的产品,是计算机应用技术的生动表现。

摘要：以某大型机床床身为研究对象,在对铸件结构充分分析的基础上,设计了底注式多内浇道浇注系统和均布顶冒口铸造工艺。通过Any Casting软件完成铸件成型过程的模拟仿真,以模拟结果为依据,对原工艺的浇注系统、冒口、冷铁进行了优化,并确定出浇注温度1320℃,浇注速度1.2 m/s为最佳工艺参数。使用优化后工艺及参数得到的铸件质量理想,铸件质量达到验收标准。

摘要：针对机床床身连接刚度难以确定,从而造成床身动力学模型分析模态与试验模态相差较大的问题,提出一种基于响应面法对床身动力学模型进行修正的方法。以CLFH-200齿轮复合机床床身为研究对象,利用ANSYS Workbench中地基刚度模拟垫铁地基系统刚度,并以地基刚度为设计因素,采用中心复合试验设计方法获得样本数据,拟合满二阶多项式响应面模型,运用二次规划法对响应面模型进行优化。结果表明:修正后床身动力学模型的前6阶固有频率平均误差与初始模型相比减小了3. 08%,平均误差为2. 14%。该方法能快速有效的实现床身动力学模型修正。

摘要：精密化是机械加工领域追求的目标,数控车铣复合机床作为高端机械加工装备,其床身的动静态特性对机床加工精度有显著影响。针对当前床身结构优化方法效率低、效果差的问题,文章提出一种非参数响应面法的多目标联合优化方案。该方案首先根据有限元分析结果挑选出模型的优化尺寸,并将床身质量、最大形变、一阶固有频率作为联合优化目标;通过建立参数试验对尺寸进行敏感性分析,精准选出敏感性较大尺寸;基于非参数回归法建立响应面,导入所选尺寸,计算试验样本的响应值,建立非参数回归响应面优化模型,并采用多目标遗传算法找出最优设计方案。最优方案优化结果为:机床床身最大形变降低约14.667%,一阶固有频率提升约3.187%,质量降低约1.208%。结果表明该优化方案能够高效提升机床床身动静态特性,为机床优化设计提供理论依据。