大型龙门铣床横梁的结构较为复杂,为了保证足够的刚性,常按照趋于保守的传统经验进行设计,使质量较重,刚度冗余过多。针对这一问题,通过有限元方法对龙门铣床横梁结构进行静力分析、模态分析,以灵敏度水平为依据对输入参数进行筛选,以横梁质量为目标函数,在满足横梁结构强度和刚度的条件下,对横梁结构参数进行优化。优化得到的龙门铣床横梁结构,质量减轻1 082. 1 kg,一阶固有频率提高5. 81 Hz,取得了良好的轻量化设计效果。
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