基于iSIGHT的机床整机结构方案设计与集成优化.pdfVIP

第 49 卷 第 2 期 天津大学学报 (自然科学与工程技术版) Vol.49 No.2 2016 年 2 月 Journal of Tianjin University (Science and Technology) Feb. 2016 DOI:10.11784/tdxbz201507076 基于 iSIGHT 的机床整机结构方案设计与集成优化 牛文铁，田建伟，王俊强 (天津大学装备设计与制造技术天津市重点实验室，天津 300072) 摘 要 ：机床整机结构方案设计是机床设计的关键环节．在早期设计阶段，实现整机及基础大件性能优化可显著减 少后续详细设计的重复率，提高设计效率．基于多学科优化设计软件 iSIGHT ，搭建了机床整机结构方案设计及集 成优化系统框架，有效集成参数化建模知识、仿真分析知识；综合利用实验设计、响应面拟合及多目标优化算法， 形成了以结构件关键设计参数为变量、静动态特性及质量为目标的优化技术流程．以某框中框结构卧式加工中心为 例，优化后整机质量下降 6.38%, ，整机最大变形降低 3.24%, ，工件-刀具相对变形降低 5.68%, ，首阶固有频率提高 1.15%,．优化结果验证了所提出方法的可行性． 关键词 ：机床整机结构；方案设计；结构优化；iSIGHT 中图分类号：TH122 文献标志码 ：A 文章编号 ：0493-2137 (2016)02-0120-08 Schematic Design and Integrated Optimization of Machine Tool Based on iSIGHT Niu Wentie ，Tian Jianwei ，Wang Junqiang (Tianjin Key Laboratory of Equipment Design and Manufacturing Technology ，Tianjin University ， Tianjin 300072 ，China) Abstract ：Schematic design of structure plays a key role in machine tool design．To realize the performance optimiza- tion of whole machine and structural components in the early design stage can avoid repetition rate in subsequent de- tailed design and structural modification ，and therefore improve design efficiency．Based on multidisciplinary opti- mization software iSIGHT ，the framework of schematic design and integrated optimization system for machine tool was constructed ，through which the knowledge of parametric modeling and simulation was effectively inte- grated．Experimental design ，response su