
摘要∶针对数控机床的轻量化设计要求,提出了一种基于网格变形、响应面模型和多岛遗传算法集成的机床床身轻量化优化设计方法。将网格变形技术和基于响应面模型的优化技术相结合,开发了基于VC++的软件模块,将有限元模型转化为能够进行网格变形的动态分析模型。采用优化拉丁方对设计空间进行采样,获取相关变量的灵敏度,剔除低灵敏度变量后,拟合高精度二阶响应面模型。以多工况下床身导轨最大变形、首阶固有频率和床身体积作为评价指标,在保持动静态特性基本稳定的条件下,采用多岛遗传算法对近似模型进行轻量化优化设计。优化设计实例结果对比分析表明,所提出的优化方法可使某型精密卧式加工中心床身的质量减轻7.5%,取得了较好的优化设计效果。