基于正交试验、组合赋权-灰色关联的机床横梁优化设计

摘要：

机床横梁是机床的重要部件,横梁的刚性对机床的加工精度影响很大,为此,需要对横梁结构进行优化设计以获得良好的静、动态特性.设计了6种横梁筋板结构,初步筛选出4种筋板结构的横梁,并以横梁筋板结构、筋板厚度、上导轨支撑筋板倾斜角度为试验因素,以横梁质量、最大耦合变形、最大耦合应力、一阶固有频率为评价指标设计了三因素四水平的正交试验;采用灰色关联法和组合赋权法处理有限元分析数据,获得优化设计的最优参数组合.结果表明,横梁“井”型筋板结构,筋板厚度25 mm,上导轨支撑筋板倾斜45°设计为最优方案,与原设计方案相比质量减轻了466 kg,横梁总形变减少了7.36％,一阶固有频率提高了2.91％.拓展了正交试验、组合赋权-灰色关联法的应用范围,为其它机床零部件的设计提供了有益的方法参考.

关键词：机床横梁、优化设计、正交试验、组合赋权、灰色关联、有限元法

所属期刊栏目：36

分类号：TH122;TG502

资助基金：南通市重大科技创新专项XA2014011;江苏省产学研前瞻性联合研究项目BY2015047-11

在线出版日期：2017-08-16（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：105-111