[发明专利]切削性能导向的机床结构设计方法

摘要

一种切削性能导向的机床结构设计方法，其步骤包含：(A)定义设计条件：包括机床初始构型、切削条件、边界条件；(B)计算切削能力：根据机床初始构型及切削条件，产生一机床的最大切深与转速的关系的信息；(C)优化判断：根据最大切深与转速的关系的信息，决定一欲优化的频率范围；(D)结构拓朴优化：根据欲优化的频率范围以及机床初始构型、边界条件，产生一优化后模型；(E)判断是否满足设计条件：若优化后模型满足定义的限制条件，则结束；反之，则重复步骤(B)～(D)，直至优化后模型满足限制条件。

主权项

1.一种切削性能导向的机床结构设计方法，其步骤包含：(A)定义设计条件：该设计条件包括机床初始构型、切削条件、边界条件；(B)计算切削能力：根据步骤(A)所定义的该机床初始构型及该切削条件，产生一机床的最大切深与转速的关系的信息；(C)优化判断：根据步骤(B)所产生的该机床的最大切深与转速的关系的信息，决定一欲优化的频率范围；(D)结构拓朴优化：根据步骤(C)所决定的该欲优化的频率范围，以及步骤(A)所定义的该机床初始构型、该边界条件，产生一优化后模型；(E)判断是否满足设计条件：若步骤(D)所产生的该优化后模型满足步骤(A)所定义的限制条件则结束；若步骤(D)所产生的该优化后模型不满足步骤(A)所定义的该限制条件，则重复步骤(B)～(D)，其中步骤(A)所定义的该设计条件还包括该机床在一特定转速、或一特定转速范围下的一最大稳定切深，其中步骤(A)所定义的该设计条件还包括该机床的一结构重量，其中步骤(C)包括以下步骤：(C1)由该信息中找出一最低切深；(C2)根据步骤(C1)所找出的该最低切深，找出一相对应的颤振频率；以及(C3)根据步骤(C2)所找出的该颤振频率，决定该欲优化的频率范围。