基于变密度法的电解加工机床结构优化设计

基于变密度法的电解加工机床结构优化设计

论文摘要

为了提高复杂型面/型腔零件电解加工的精度和质量,开展了可实现直线和旋转复合进给运动的卧式电解加工机床的优化设计工作。使用UG软件对卧式机床进行三维建模,并将简化后的机床模型导入ANSYS Workbench软件中进行静力学分析,依据变形分布云图和应力分布云图分析机床结构刚度;对运动台结构进行模态分析,确定前6阶固有频率和振型,并采用变密度拓扑优化方法进行优化设计;最后,在考虑结构工艺性的基础上进行了结构再设计,实现了机床的轻量化设计目标。所研制出的电解加工机床具有足够的刚度和稳定性,可以满足实际加工的要求。研究结果对电解加工机床的设计应用具有一定的参考价值。

论文目录

  • 1 机床整体结构设计
  • 2 有限元静力分析
  •   2.1 模型简化
  •   2.2 静力学分析
  •     1)定义机床各部件材料
  •     2)定义接触
  •     3)定义约束和载荷
  •     4)结果分析
  • 3 机床运动台模态分析
  •   3.1 初始结构设计
  •   3.2 模态分析
  • 4 拓扑优化设计
  •   4.1 优化流程设计
  •   4.2 数学模型建立
  •   4.3 优化求解
  •   4.4 结构再设计
  • 5 结 语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙伦业,陈浩,王晖,付志波

    关键词: 特种加工机床,电解加工,静力学分析,模态分析,变密度法,结构优化

    来源: 河北科技大学学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 安徽理工大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51505003),安徽省自然科学基金(1508085QE94),徽理工大学硕博基金(11136)

    分类号: TG662

    页码: 371-378

    总页数: 8

    文件大小: 5456K

    下载量: 136

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