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机械设计与制造2025年第08期:五轴立式加工中心电主轴多目标优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈木荣;黎志勇;

单位:广东理工学院电气与电子工程学院;广东理工学院智能制造学院;马来西亚国民大学工程与技术学院;

摘要:为提升某五轴立式加工中心电主轴关键部件综合性能,基于Ansys workbench建立了主轴有限元分析模型,并进行了静力学和模态分析。基于拉丁超立方抽样完成试验设计,抽取了以主轴关键几何参数为设计变量的21组设计点,采用有限元分析了对应的主轴最大总变形、质量、一阶固有频率值。随后,采用Kriging建立了电主轴特性的预测模型,分析发几何参数对特性的交叉耦合影响与灵敏度。最后,采用多目标优化算法MOGA得到了使得主轴总变形最小、质量最低和一阶固有频率最大的最优结构参数组合,提升了主轴的综合性能。结果表明:相较于原始模型,主轴的最大总位移降低了9.74%,总质量降低了1.93%,一阶固有频率提高了3.26%。

关键词:电主轴;;静力学分析;;模态分析;;Kriging模型;;敏感度分析;;多目标优化

基金资助:2021年度广东省普通高校特色创新基金项目(2021KTSCX156);; 2021年度广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目(2021-646)