采用结构仿生的重型机床立柱的综合优化

以重型球形蜗杆砂轮磨齿机立柱为研究对象,以应变能最小和1阶固有频率最大为目标,以体积分数为约束,对重型立柱结构进行拓扑优化,得到复杂载荷下材料的最佳分布。结合结构仿生优化和尺寸优化对立柱内部复杂结构进行优化。优化前后立柱的静动态性能指标的对比结果表明:立柱的静动态性能显著提升,内部复杂结构的仿生轻量化和尺寸最佳得以实现,从而验证了综合优化的有效性。

重型机床铸件的研制

重点阐述了重型机床立柱的浇注系统设计、防止铸件裂纹等工艺措施以及浇注过程控制等方面的内容。经过计算机模拟浇注凝固验证,对部分工艺参数修改后投入生产。铸件加工后导轨面组织致密,铸件无缩孔、缩松、裂纹等缺陷,达到了设计要求。