基于模态特性的机床高刚度结构共性优化设计技术研究

摘要：

针对机床高刚度优化设计的共性技术问题,鉴于机床结构复杂和尺寸较大导致的数值迭代优化算法分析不足、优化加工试验成本较高的弊端,采用有限元模态分析和试验模态分析相结合的方法进行精密立式加工中心和龙门镗铣床的机床结构动态刚度优化设计.结果表明,在简化机床结构运动副的刚度阻尼等部件结合面的情况下,机床的有限元模态分析结果能够较好地揭示机床结构的动态特性,并结合试验模态分析结果,能够获取准确的模态参数;基于振型和模态参数,进一步指导机床结构的动刚度薄弱区,实现结构的优化设计,促进立式加工中心和龙门镗铣床低阶频率分别提升10％和40％以上,验证了优化分析方法在机床结构优化设计分析过程的良好适用性.

关键词：模态分析、结构刚度、优化设计、有限元(FEM)、机床

所属期刊栏目：65

分类号：U443.15;TG502.3;TD853

资助基金：国家自然科学基金;山东省重大专项;中国博士后基金

在线出版日期：2022-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：62-67,75