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论文类型：期刊论文

发表时间：2016-03-25

发表刊物：组合机床与自动化加工技术

收录刊物：PKU、ISTIC

期号：3

页面范围：9-12

ISSN号：1001-2265

关键字：加工中心;支承系统;敏感性分析;拓扑优化;尺度优化

摘要：为了高效溯源出机床支承系统的刚性薄弱环节，提出了敏感性分析基础上面向支承系统加工精度的结构设计方法。基于敏感性分析结果，以支承系统加工精度影响明显的立柱为例进行了拓扑优化设计，提出了以静态应变能与静动组合应变能为优化目标响应的壁板与结构单元设计。在此基础上，将该机床的刀尖最大变形量作为优化设计的目标，兼顾支承系统的质量与固有频率，建立了支承系统中涉及立柱外壁板和结构单元的尺度优化设计方法。最后，立式加工中心支承系统在保证质量相对不变的条件下，对比分析了新设计方案与原方案的性能，其结果刚性提高了5%~11%，验证了支承系统敏感性分析方法及结构设计的有效性。