机床轻量化设计基本单元物理性能与数据库的研究*

2012-09-26董惠敏邢俏芳王德胜姜怀胜王德伦申会鹏

制造技术与机床 2012年12期

董惠敏邢俏芳王德胜姜怀胜王德伦申会鹏孙颖

(①大连理工大学机械学院，辽宁大连 116024;②大连机床集团有限责任公司，辽宁大连 116620)

随着国民经济的发展和绿色制造理念的推进，机床在保精度的情况下实现机床支承件轻量化设计［1－3］已成为当今时代的主旋律。机床支承件的轻量化设计可以分为两步:①主体构型设计;②内部结构设计。此前，饶柳生［4］等人通过拓扑优化方法对某型号机床立柱筋板进行了结构改进;彭艳华等人提出了基本元结构［5－8］设计方法，基于元结构的动态性能对支承件进行可适应性优化设计。徐燕申［9］等人也曾提出元结构和基本框架的概念，结合元结构动态特性优化和床身基本框架动态特性优化，总结出元结构指导机床床身设计的规律。上述研究缺少对壁板结构单元进行归类处理，且缺少不同种壁板结构单元性能分布规律的研究和机床轻量化设计数据库的研究。

鉴于壁板类结构单元性能规律和机床轻量化数据库对支承件轻量化设计的重要性，本文调研工程中常用机床支承件内部附着于壁板上的筋板结构特征，定义壁板类结构单元概念，形成单元型谱。研究型谱中的7种基本单元静、动态性能的分布规律。