基于元结构的YKW51250插齿机床身动态特性分析及试验验证

摘要

YKW51250插齿机床身是关键的承载大件,其动态性能的好坏将直接影响整机的加工精度和稳定性。为实现床身的快速动态优化设计,提出了一种新的机床动态特性分析方法,这是一种基于元结构理论的分析方法,将元结构理论合理应用于机床动力学领域。首先,使用Python语言建立元结构的参数化模型,分析机床床身元结构各主要参数对其动态特性的影响。在此基础上,对床身元结构参数进行多目标优化,得到了元结构的固有频率和质量,以及元结构参数间映射关系和多目标优化的Pareto解集。再次,通过LMS试验验证了优化结果。最后,通过YKW51250插齿机床身算例证明了该方法是可行的,床身低阶固有频率得到了较大幅度的提高,改善了床身的动态特性,实现了根据机床元结构变量制造满足相应要求的机床的目标,具有较高的精度和较强的工程实用性。