机床支承件元结构设计方法

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1、硕士学位一论文机床支承件元结构设计方法TheDesignMethodofCellularStructureforMachineToolSupportingMembers学号：2lQ幽大连理工大学DalianUniversityof’fechnology·国家科技支撑计划“机床轻量化设计的‘概念．单元’技术与应用”(NO．2011BAFllB03)大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论

2、文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：牡蠡查查壁立选掴逛进壹选作者签名：生巳堑煎薹日期：—丛年—L月二7一日大连理工大学硕士学位论文摘要随着国民经济的迅捷发展和企业竞争的日益加强，对机床制造业愈发提出高要求。如何在短时间以低成本达到高精度、高速度、高效率是机床行业亟待解决的难题。目前机床结构设计还是使用经验类比设计或是局部改进

3、的设计方法。这使得在新机床任务开发和研发方面略显薄弱，且制造出来的机床材料浪费很多。新的有效的设计方法需要被研究。本课题来源于国家科技支撑计划“机床轻量化设计的‘概念一单元’技术与应用”(NO．2011BAFllB03)。本文围绕课题研究内容，吸取课题组经验，分别研究了机床支承件及其元结构的特征与分类，在元结构和支承件结合的基础上进行尺寸的性能优选，并提炼设计方法。主要研究内容如下：1．对本所涉及的10台机床支承件进行结构特征研究，着重寻找内部含有筋板结构的支承件的几何其性，按其几何形体特征分类。总结描

4、述支承件的工艺特征，对每类支承件所受载荷与约束特征进行归类分析。2．提取元结构模型，且说明其在支承件中所起作用。在对元结构特征分析的基础上对其进行分类，1并简要描述兵!艺特征。以壁板类基本元结构为例，采用拉、压、弯、扭基本载荷，研究壁板类基本元结构的物理性能。3．以某立式加工中心立柱为例，对其内部壁板类元结构进行型式的变换填充，得到元结构的组合模型。将支承件壁板尺寸、元结构型式及其尺寸作为设计变量，运用ANSYSWorkbench进行基于响应面法的尺寸优化，得到机床支承件不同元结构组合及其尺寸的物理性能

5、。4．存上述基础技术研究下，提炼得到机床支承件元结构设计方法，详细给出设计流程，并用实例证明方法的有效性。关键词：支承件；元结构；筋板设计；尺寸优化机床支承件元结构设计方法TheDesignMethodofCellularStructureforMachineToolSupportingMembersAbstractW“hthefastdevelopmentofstateeconomyandthegrowingenterprisecompetition。thedemandsonthemachinetoo

6、lmanufacturingindustryalsoincrease．Howtoreachhigh—precision，high—speed，high-efficiencyinashortperiodoftimeatlowcost，itisurgenttosolvethisproblem．Thedesignmethodofmachinetoolstructureisusingexperienceonanalogorlocalimprovement．Thismakesitslightlyweakinthe

7、developmentandresearchofnewmachinetooltasks．andmanufacturingmachinematerialwaste．Theneweffectivedesignmethodsneedtobestudied．ThissubjectisfundedbyNationalScienceandTechnologySupportProgram‘'the‘concept-unit’technologyofmachinetoollightweightdesignandappl

8、ications”Ⅲ0．2011BAFl1803)．Thispaperfocusesonthecontentoftheresearch，absorbsexperienceofresearchgroup，studiescharacteristicsandclassificationofthemachinetoolsupportmemberandthecellularstructure．Basedonthecellularandthesuppo