高精度加工中心床身结构拓扑优化研究与实践

作者：米洁; 甄真; 杨庆东; 祝英平

来源：机械设计与研究, 2019, 35(02): 113-116.

DOI：10.13952/j.cnki.jofmdr.2019.0156

• 加工中心
• 床身结构
• 筋板布局
• 拓扑优化
• 静力分析
• 模态分析

采用变密度法对某叶片加工中心的床身进行拓扑优化分析,得到床身结构的拓扑优化变密度云图,用静刚度分析结果将床身结构分为主功能区和辅助功能区;分析比较了不同筋板布局形式和厚度的床身动态特性。将拓扑优化与动态性能分析相结合,分别改进两个功能区的筋板布局来提升床身整体性能。在原有床身质量不变情况下,静刚度提高25%,第一阶固有频率提高13%。这种结构设计方法,具有工程应用价值。该研究结果对提升机床基础件刚度及稳定性提供理论支撑,对数控机床大型基础件结构优化具有借鉴意义。

• 单位
  北京信息科技大学; 机电工程学院