机床结构CAD／CAE集成分析与逐步回归建模方法-农业机械学报.PDF

２０１０年 ６月 农 业 机 械 学 报 第 ４１卷 第 ６期 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１０．０６．０３７ 机床结构 ＣＡＤ／ＣＡＥ集成分析与逐步回归建模方法 １ １ １ ２ 魏　巍 　张连洪 　徐彦伟 　刘德全 （１天津大学机械工程学院，天津 ３０００７２；２天津第一机床总厂，天津 ３００１８０） 　　【摘要】　基于 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件和 ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件平台，提出了一种机床结构 ＣＡＤ／ＣＡＥ集成分析方 法，综合应用 ＣＡＤ参数化建模功能和 ＣＡＥ分析功能，实现了 ＣＡＤ／ＣＡＥ集成和自动计算；以提高机床结构性能建 模效率为目的，提出了一种基于拉丁超立方抽样试验设计和 ＣＡＤ／ＣＡＥ集成分析的逐步回归建模方法，该方法通过 监测建模过程中回归模型的精度，在保证建模精度的前提下，减少试验样本数量。以弧齿锥齿轮铣齿机为例，实现 了该机床结构的ＣＡＤ／ＣＡＥ集成分析和机床结构优化逐步回归建模，验证了提出的分析及建模方法的可行性。 关键词：机床　结构优化　ＣＡＤ／ＣＡＥ集成　拉丁超立方抽样　逐步回归　弧齿锥齿轮铣齿机 中图分类号：ＴＧ５０２３１；ＴＰ３９１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１０）０６０１８７０６ ＣＡＤ／ＣＡＥＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｎｄＳｔｅｐｗｉｓｅＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ＭｏｄｅｌｏｆＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＭｅｃｈａｎｉｓｍ １ １ １ ２ ＷｅｉＷｅｉ　ＺｈａｎｇＬｉａｎｈｏｎｇ　ＸｕＹａｎｗｅｉ　ＬｉｕＤｅｑｕａｎ （１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ ２ＴｉａｎｊｉｎＮｏ．１ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＷｏｒｋｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１８０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ＡＣＡＤ／ＣＡＥｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ３ＤｄｅｓｉｇｎｓｏｆｔｗａｒｅＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅＡＢＡＱＵＳ，ｔｈｅＣＡＤ／ＣＡＥ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆ ＣＡＤａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＣＡＥ．ＳｔｅｐｗｉｓｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＬａｔｉｎ ｈｙｐｅｒｃｕｂｅｓａｍｐｌｉｎｇａｎｄＣＡＤ／ＣＡＥｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｗａｓａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆ ｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｉｔｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓａｍｐｌｅｓａｎｄｅｎｓｕｒｅｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｂｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｓｔｅｐｗｉｓｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ．ＴｈｅＣＡＤ／ＣＡＥｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｅｐｗｉｓｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｓｐｉｒａｌｂｅｖｅｌｇｅａｒｍｉｌｌｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ａｎｄｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｍａｃｈｉｎｅ，Ｏｐｔｉｍｕｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＣＡＤ／ＣＡＥｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，