伯特利数控 加工中心 钻攻中心

前言：

1建立模型

采用SolidWorks三维造型软件建立了 XK719CNC加工中心的三维模型。加工中心的主体结构模型如图1所示。

图1 XK719CNC加工中心三维模型将SolidWorks中的三维模型通过Step文件导入Hypermesh中进行网格划分。首先，将立柱、床身、床鞍以及工作台等薄壁类零件通过Hypermesh中抽壳工具抽壳，并用四边形、三角形单元进行网格划分。对于非薄壁类零件如导轨镶条、压板采用六面体单元划分。最后，整机共划分为68 262个节点，单元数目为72 389个单元。

对整机进行了动静态刚度分析，分析结果表明结构的静态刚度、强度满足要求；模态分析结果表明，整机1阶固有频率为38 Hz, 2阶为48 Hz,该加工中心的

1、 2阶固有频率偏低。故优化设计的目标主要是提高前2阶固有频率。加工中心的材料为HT300,弹性模量£=130GPa,泊松比 j/ = 0.25,密度p = 7 400 kg/m3。2试验设计

2. 1灵敏度分析

结构优化的最终目的是寻找一组的设计变量值，而灵敏度分析可以为结构优化设计做铺垫。通过灵敏度分析，可以寻找出对目标、约束影响较大的设计变量，并把它们作为关键设计变量进行优化，这既能节约计算资源，又能够提高优化效率。

本次灵敏度分析，以整机的壁厚、筋板厚作为设计变量，通过在HyperStudy对整机进行灵敏度分析来确定关键设计变量。该整机的设计变量分布简图以及其尺寸初值、范围分别如图3及表1所示。