基于APDL语言的机床滑枕结构优化设计.doc

编号： 　毕业设计说明书 题 目：基于APDL语言的机床滑 枕结构优化设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业：学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 题目类型：(理论研究 (实验研究 (工程设计 (工程技术研究 (软件开发 2009年6月1日 摘 要 在我国制造业高速发展的背景下，高速精密数控机床的薄弱环节已从数控系统转移到机械系统，尤其是关键部件设计制造，本文研究的主要内容是用有限元的方法，用ANSYS自带的APDL语言对机床主轴滑枕的刚度进行优化。 本文首先分析了机床制造业中关键技术的不足，提出了本次优化的方向，以及优化所要达到的指标。本次优化设计大致由建立模型、优化分析、优化这三个主要部分组成。模型部分采用尺驱动和变量驱动相结合的方法来构造模型；分析了滑枕在切削力作用下的变形，明确优化方向；用零阶方法进行优化设计，改善结构刚度。所有过程都采用APDL语言实现。 在文章最后还列举分析了优化过程中的各种参量变化，对滑枕的影响。最后对本次研究进行了总结，并对进一步改善机床加工精度的研究方向提出了自己的一些看法。 关键词：CAE；主轴滑枕；有限元；结构优化；ANSYS；APDL Abstract As a rapid development of Chinas manufacturing industry, the weak link of high-speed precision CNC machine tool has transferred to the mechanical systems from the numerical control system, especially the design and manufacture of key components. The main contents of this paper is getting the stiffness of ram optimization design with the FEA method based APDL language. First of all, this paper analyze the week of key technology in the machine tools manufacturing industry. Then put forward the direction and the aim of the optimization. The optimization design contents three important parts create the model, optimization analyze, optimization. The model is created with the Size-driven and variable-driven method; analysis the deformation of the ram under the cutting force, make the direction to optimization clearly; optimization design based the zero-order method, improve the Stiffness of the ram. All the work is descried by the APDL Language. At the last of the paper list and analyze the diversification of every parameter which affects the deformation of the ram .In the end, there are some summarization about the paper, I advice some study direction to improve the machining accuracy of the machine tool. Keywords：CAE; Spindle ram; Finite element analysis; Structural optimization; ANSYS; APDL 目 录 1. 绪论 1 1.1. 研究背景 1 1.2. 研究意义 2 1.3. 研究内容 2 1.4. 研究方法介绍 3 1.5. ANSYS软件介绍 5 1.6.