Diseño de optimización para la viga transversal de máquinas-herramienta serie DVT basado en el método experimental ortogonal

Autores/as

  • Kun Liu Faculty of Design and Architecture University Putra Malaysia Autor/a
  • Ji QI Faculty of Engineering University Putra Malaysia Autor/a
  • Hassan Alli Faculty of Design and Architecture University Putra Malaysia Autor/a

DOI:

https://doi.org/10.52152/s6jxgn53

Palabras clave:

viga transversal de máquina herramienta, método experimental ortogonal, análisis relacional gris, diseño de optimización multiobjetivo, análisis de elementos finitos (FEA), optimización estructural, análisis modal, análisis estático, diseño de máquinas herramienta, diseño ligero, precisión de mecanizado, frecuencia natural, análisis de tensiones, ingeniería asistida por ordenador (CAE).

Resumen

Durante el uso de las máquinas herramienta de la serie DVT, las características estáticas y dinámicas de la viga afectarán directamente al rendimiento de mecanizado de la máquina herramienta. Para mejorar eficazmente la precisión de mecanizado de las máquinas herramienta de la serie DVT, primero es necesario establecer una variedad de modelos tridimensionales de vigas y utilizar métodos de análisis de elementos finitos para realizar análisis estáticos y análisis modales. Utilizando la calidad de la viga, la deformación de tensión máxima, la tensión equivalente máxima y la frecuencia natural de 1er orden como indicadores de evaluación, se determinaron 25 grupos de esquemas basados en el método experimental ortogonal para su comparación. A través de los resultados detallados del análisis de las características estáticas y dinámicas de la viga, se determina la posición específica de la deformación de la viga después de ser sometida a tensión. Los datos de simulación del método experimental ortogonal se procesan y analizan mediante el método de análisis relacional gris. Los resultados de diseño de optimización anteriores muestran que la calidad de la viga se reduce en 1251,7Kg, y el efecto de reducción de peso es más evidente; la tensión máxima se reduce en 0,7354MPa, la variable de deformación se reduce en 0,50μm, y la frecuencia natural de 1er orden se incrementa en 15,29Hz. La investigación anterior optimiza aún más la estructura de la viga, y sobre esta base, da los datos de verificación y comparación de las características estáticas y dinámicas de la viga optimizada. Esto proporciona una nueva idea de diseño para el diseño óptimo de las máquinas herramienta de la serie DVT.

Publicado

2025-09-15

Número

Sección

Research articles