桥式龙门铣床横梁方案设计及其多目标决策方法

为了解决横梁结构方案设计及其优选问题,提出一种基于正交试验设计、模糊层次分析和灰色关联分析的横梁方案设计及其多目标决策方法。根据多因素多水平的横梁结构设计特点,采用正交试验设计确定横梁候选设计方案,获得各方案决策指标值;以静力学性能、抗振性、轻量化和经济指标为主要决策目标建立了横梁设计方案指标体系,采用模糊层次分析法和灰色关联法进行横梁设计方案的多目标决策。将该方法应用于桥式龙门铣床横梁方案的设计与决策,从构建的8种横梁候选设计方案中确定了参数组合为“侧挂式—井—20 mm—线轨”的横梁最优方案。研究结果表明,所提出的横梁方案设计及其多目标决策方法理论性强,决策求解收敛性好,具有较高的工程实用性。

桥式龙门铣床滑枕有限元分析及优化设计

以桥式龙门铣床滑枕为研究对象,针对其结构特点,建立了滑枕有限元分析模型,利用ANSYS Workbench对其进行静动态特性仿真分析。根据有限元分析结果,找出原滑枕结构的薄弱环节,设计了5种滑枕结构改进方案,并运用静动态性能模糊综合评价方法实现滑枕改进方案的多目标优选。对优选方案的关键尺寸进行优化,得到最终的滑枕优化结构,并对其进行验证分析。结果表明:对滑枕的结构改进和关键尺寸优化有效提高了滑枕的静动态特性,优化后的滑枕最大变形减小了63.7%,最大应力减小了81.3%,一阶固有频率增加了34.6%,同时,滑枕质量减小了5.3%,实现了滑枕的轻量化设计,为数控机床其它关键零部件的设计提供了有益参考。

桥式龙门铣床横梁结构设计与优化

横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理,确定参数组合为"箱中箱式-井型-20mm-线轨"的横梁优选方案,并对其关键设计尺寸进行灵敏度分析与优化,得到横梁结构具体的设计尺寸。优化后,横梁的静力学性能和抗振性能得到明显改善,并实现了轻量化设计,对机床横梁的实际制造起到了指导作用。研究结果表明,所提出的横梁结构设计与优化方法具有较强的工程实用性,为数控机床其它关键零部件的设计提供了新思路。

基于QFD的桥式龙门铣床横梁优选设计方法研究

横梁作为桥式龙门铣床的主要移动部件,其结构设计直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种以质量屋为核心,融合正交试验设计、模糊线性回归理论和(0~1)目标规划优势于一体的横梁优选设计方法。在调研咨询确定横梁设计需求的基础上,运用层次分析法计算设计需求相对权重;通过正交试验设计制定横梁候选方案,获得横梁工程特性三维建模仿真值,并进行横梁设计方案符合度等级的评定,从而完成质量屋的构建;运用模糊线性回归理论建立质量屋中参数之间的函数关系,并构建(0~1)目标规划模型进行方案优选,确定参数组合为“箱中箱—井—20mm—线轨”的横梁优选方案。研究结果表明:优选设计后,横梁的静动态性能明显得到改善,且实现了轻量化设计,验证了所提方法的正确性和可行性。

桥式龙门镗铣床横梁部件动静特性分析

以提高桥式龙门机床横梁部件结构刚性,减轻横梁部件质量,满足机床高速加工要求为目的,利用Pro/E软件建立三维几何模型,通过模型简化,结合载荷等效原则建立有限元模型,分析其在工作载荷下的静态刚度和动态刚度,根据分析结果对现有横梁进行再设计。

桥式龙门直线同步运动的位置控制方案分析

介绍数控桥式龙门铣床龙门直线同步运动的位置控制原理,分析了影响传动精度的变量误差,介绍了误差测量和误差补偿方法,提出了解决长行程桥式龙门直线同步运动位置控制检测元件选择、结构设计的原则和两种解决方案.