基于多目标驱动优化的平面磨床床身结构设计.pdf

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1、2015年5月机床与液压Mav20l5第43卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．09．035基于多目标驱动优化的平面磨床床身结构设计王毅，宋鸡，杨鸿，张峰(重庆理工大学机械工程学院，重庆400054)摘要：基于多目标驱动优化理论，解决某型号数控磨床床身筋板厚度的最优取值问题。通过使用Pro／E三维软件建立该磨床床身三维模型，并结合ANSYSWorkbench软件多目标驱动优化程序对筋板厚度进行自动优化设计。在设计中，综合考虑了床身的质量、等效应力以及一阶共振频率

2、，将以上因素作为设计优化筋板厚度的重要参照。通过ANSYSWorkbench软件自动优化，得到了满足设计要求下的最优筋板厚度。该方法提高了设计效率，降低了设计成本。关键词：磨床结构设计；多目标驱动优化；ANSYSWorkbench；Pro／E中图分类号：TH12文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)9—120—3PlaneGrinderBedStructureDesignBasedonMulti—objectiveDrivenOptimizationWANGYi，SONGKun，YANGHong．ZHANGFeng(SchoolofMechanic

3、alEngineering，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400054，China)Abstract：Basedonmulti—objectivedrivenoptimizationtheory，thestifenedplatethickness’optimalvalueofatypeofCNCnd—erbedwassolved．Throughtheusingofthreedimensional(3．D)softwareofPro／E，thegrinderbedof3-Dmodelwasestablished．a

4、ndcombinedwiththemulti—objectivedriveroptimizationprogramofANSYSWorkbenchsoftwaretodesignthesteelplatethicknessauto—matically．Inthedesign，consideringcomprehensivelythemassofthegrinderbed，equivalentstressandthefirstorderresonancefre—quency，theabovefactorsweretreatedasanimportantreferen

5、cetOdesignoptimalsteelplatethickness．ThroughANSYSWorkbenchsoftwareautomaticallyoptimizing，thicknessofsteelmeetingtherequirementsofdesignwasobtained．Themethodimprovesthedesigneficiencyandreducesthedesigncost．Keywords：Grinderstructuredesign；Multi—objectivedrivenoptimization；ANSYSWorkben

6、ch；Pro／E0前言1磨床床身参数化建模多目标驱动优化理论发展十分迅速，已经被广泛众所周知，床身是整个磨床的基础，支撑着整个机的应用于机械产品设计。但是，其各种优化理论相床的质量，同时又决定着磨床的稳定性。因此，其重要对复杂，对研发人员数学素养要求较高，对于一般性不言而喻。增加磨床床身的体积与质量以提高磨床的企业很难将其应用到实际的产品设计中。作为CAE静态与动态特眭，从而提高整台磨床的加工精度，然而领域的佼佼者，ANSYSWorkbench协同仿真平台集成过大的质量又严重影响着使用者对磨床的搬运安装，又了多目标优化设计算法，可以轻松地对产品进行自动带来了诸多不

7、便。为了解决这个问题，磨床床身往往会优化设计。但是，现阶段仍然只是使用ANSYS对布置筋板，这样可以很好地解决质量与稳定性的问题。建好的三维模型进行相关分析，而后根据分析结果人但是，往往床身依然占磨床整机质量的一半以上。对为的进行优化处理。虽然这个过程已经大大减轻了于筋板的设计，往往凭设计者的直觉和经验，这样设计工作量，但是仍没有完全发挥出ANSYSWorkbench出来的磨床床身并不是最优。图1为机床床身。软件的优势。目前，磨床床身的设计仍然是根据经验进行。磨床的床身对于磨床的性能有着重大的影响，需要其既有足够的强度又希望其质量轻便于移动安装，同时还要兼顾其动态

8、特性。通过