[发明专利]一种转向节轴承座专用卧式钻床斜立柱的设计与优化方法

摘要

本发明公开了一种转向节轴承座专用卧式钻床斜立柱的设计与优化方法，针对传统机床设计的经验依赖性与低效性，结合Ansys Workbench强大的有限元分析能力，提出一种响应面与遗传算法相结合的多目标优化方法，使用Solidworks软件对机床斜立柱进行建模，然后导入到ANSYS Workbench平台中进行动力学模态分析，以立柱长、宽、高、壁厚及板筋厚度五个参数作为设计变量，将质量与一阶固有频率作为优化输出变量，使用多目标遗传算法在提升固有频率的同时降低了斜立柱质量。

主权项

1.一种转向节轴承座专用卧式钻床斜立柱的设计与优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、使用Solidworks软件对机床斜立柱进行建模；S2、将步骤S1中建立得到的机床斜立柱模型导入到ANSYS Workbench平台中；S3、网格划分：网格尺寸大小选择为30mm；网格相关性设置为100，选择网格类型为正四面体单元；S4、对机床斜立柱模型进行动力学模态分析，选择计算前6阶固有频率；S5、以斜立柱的长度、宽度、高度、壁厚及板筋厚度作为设计变量，采用中心复合试验设计法生成试验设计点，并在ANSYS Workbench平台中对试验设计点进行求解；各个设计变量取值按照±10％来设定；S6、根据步骤S5求解得到的试验设计点构建响应面模型；S7、利用遗传算法对响应面模型进行迭代得到Pareto最优解集，并从Pareto最优解集中选取符合要求的解作为候选点。