螺旋槽专用数控铣床立柱拓扑优化设计

以螺旋槽专用数控铣床的立柱为研究对象,为改善立柱静动态特性、减轻立柱质量,从而优化整机的动态特性,对其进行了拓扑优化设计。首先运用三维建模软件建立螺旋槽专用数控铣床立柱的实体模型,利用有限元分析软件对立柱进行静态特性分析和动态特性分析;然后通过拓扑优化方法对立柱进行结构优化,改善立柱廓形。在此基础上,基于响应面法对立柱结构尺寸进一步优化,最终获得立柱最佳结构及尺寸。分析结果表明:经过改进后的立柱整体质量降低且最大变形量减小了24.9%,最大等效应力减小了21.3%,立柱前4阶固有频率均有提高,优化效果较为明显,可为数控装备的部件结构优化提供理论参考。