重载尾架结构拓扑优化设计  

Topology optimization design of heavy-duty tailstock structure

作　　者：郑凯元 王斌 姜波 冯广超 Zheng Kaiyuan

机构地区：[1]北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京100083 [2]北京机科国创轻量化科学研究院有限公司烟台分公司,山东烟台264000

出　　处：《金属加工（冷加工）》2024年第12期38-42,共5页MW Metal Cutting

基　　金：国家纵向课题项目:2022年大中型五轴卧式铣车复合加工中心项目。

摘　　要：针对重载尾架承载力大、回转精度要求高、可靠性高等特点,建立高刚度重载尾架的有限元分析模型,制定工况分析方案,确定工况的载荷和边界条件,对重载尾架结构进行静动态分析。采用变密度优化准则方法,建立多约束优化数学模型,以最小柔度为优化目标,对重载尾架进行结构拓扑优化。并根据设计和制造等工程要求,对拓扑优化结构的壁厚进行适当的设计圆整。根据拓扑优化结果,将结构重新导入有限元分析进行比对,分析结果表明整体结构应力和顶尖变形位移减少,并确保整体结构具有足够的动态响应性能以避免共振发生。

关 键 词：重载尾架 静动态分析 拓扑优化 

分 类 号：TG659[金属学及工艺—金属切削加工及机床]