本文關(guān)鍵詞：數(shù)控車削中心復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2009年

數(shù)控車削中心復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究

王聰  

【摘要】： 隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機床產(chǎn)品也日益向著高速、高效、高精度和自動化方向發(fā)展,對機床結(jié)構(gòu)件的性能要求也越來越高。而現(xiàn)階段的機床結(jié)構(gòu)設(shè)計多采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法,缺乏理論依據(jù),難以滿足機床產(chǎn)品發(fā)展的具體要求,所以采用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計方法就顯得具有非常重要的意義。 本文主要研究機床復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,將拓撲優(yōu)化理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合,形成一套全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。以數(shù)控車削中心床身及滑板為例對車削中心復(fù)雜零件進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,取得了良好的設(shè)計效果,為機床復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了新的方法和設(shè)計依據(jù)。本文所做的主要工作有以下幾個方面: (1)首先提出一種結(jié)構(gòu)設(shè)計的新方法,將拓撲優(yōu)化理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合,形成一套以功能約束、概念模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計三部分為主體的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。并詳細分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中功能約束的確定、概念模型的形成、結(jié)構(gòu)設(shè)計三個主要步驟。 (2)對數(shù)控車削中心的加工方式、受力特點以及載荷簡化規(guī)則進行分析,建立床身和滑板的力學(xué)模型,為車削中心復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供基礎(chǔ)條件。 (3)利用基于拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法對數(shù)控車削中心床身進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對床身功能約束的分析建立床身截面的拓撲優(yōu)化模型;利用OptiStruct軟件對床身截面進行拓撲優(yōu)化,根據(jù)優(yōu)化結(jié)果建立床身截面概念模型;在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論提取床身設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù),并對其進行優(yōu)化以得到最終設(shè)計方案;將最終設(shè)計方案與原始方案進行比較分析,取得了良好的設(shè)計效果,驗證了基于拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法在機床固定部件設(shè)計領(lǐng)域的可應(yīng)用性。 (4)利用基于拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法對數(shù)控車削中心滑板進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過功能約束的分析、概念模型的建立、以及滑板結(jié)構(gòu)設(shè)計,得到了滑板的結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新方案;將創(chuàng)新方案與原始方案進行比較分析,取得了良好的設(shè)計效果,驗證了基于拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法在機床運動部件設(shè)計領(lǐng)域的可應(yīng)用性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TG519.1
【目錄】：

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