关于灵敏度分析XK719数控铣床尺寸优化.pdf

第2期 组合机 床 与 自动化 加工 技术 No．2 2016年 2月 M odularM achineTool＆ AutomaticM anufacturingTechnique Feb．2016 文章编号：1001—2265(2016)02—0005—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．02．002 基于灵敏度分析的XK719数控铣床尺寸优化术 张疆平 ，李 想 ，贾成阁 ，赵希禄 ，关英俊 (1．长春工业大学机电工程学院，长春 130012；2．日本琦玉工业大学 工学部，日本 琦玉 369— 1912) 摘要：为了改善机床动静态特性，以XK719数控铣床为研究对象，采用Hypermesh软件建立数控铣床 的有限元模型。在对铣床进行谐响应分析的基础上，得出机床 1、2阶固有频率偏低的结论。运用灵 敏度分析来寻找关键尺寸，并以关键尺寸为设计变量，以机床的质量和 1、2阶固有频率为响应进行 尺寸优化。最终，在铣床质量变化不大的情况下，使铣床的1阶固有频率提高了15．8％，2阶固有频 率提高了11．3％。结果表明：该设计方法可以为机床零、部件的设计提供借鉴。 关键词：谐响应分析；灵敏度分析；尺寸优化 中图分类号：TH122；TG659 文献标识码：A SizeOptimization ofXK719CNCM illingMachineBasedonSensitivityAnalysis ZHANGJiang-ping ，LIXiang，JIACheng—ge，ZHAOXi—Lu ，GUANYing—Jun (1．SchoolofMechatronicEngineering，ChangehunUniversityofTechnology，Changchun130012，China；2．De— partmentofEngineering，SaitamaInstituteofTechnology，Saitama369-1912，Japan) Abstract：Inordertoimprovestaticanddynamiccharacteristicsofmachinetools，hypermeshsoftwraewas adoptedtoestablishthefiniteelementmodelofCNC millingmachinewiht hteXK719CNC millingmachine asthereserachobject．Onhtebasisofhteharmonicresponseanalysisformillingmachine，itwasconcluded htathtefhstandsecondnaturalrfequencywerelow．Usinghtemehtodofsensitivityanalysisfoundhtekey dimensions．Andhtesizeoptimzafionwascarriedoutwherehtekeydimensionswasdefinedasdesignvaria— blesandhtemassofhtemachinetool，htefirstnaturalrfequencyandhtesecondnatural frequancywerede— finedasresponses．Finally，underhteconditionsoflittlechangeofmi llingmachine’Smass，thismehtodmade htefirstnautralfraquencyincreasedby11．5％ na dhtesecondnautralrfequancyincreasedby 11．3％ ．Re- suitsshowedhtathtedesignmehtodprovidedreferenceofrhtedesignofhtepartsandcomponents． Keywords：harmonicresponseanalysis；sensitivityanalysis；sizeoptimization