机床床身有限元
江苏大学Ｔ稃硕士学傍论文
目标函数ｍｉｎｆ（ｘ）
约束条件ｈ。（Ｘ）＝Ｏ（Ｉ＝Ｉ，２，……，ｍ）；ｈＪ（ｘ）＞／０（ｊ＝１，２，……，Ｐ）
设计变量Ｘ＝（ｘＩ，ｘ２，…，Ｘｎ）１ｘ∈Ｄ（Ｄ：同时满足约束条件的设计点集合，也称可行域）
数控机床主轴是数控机床中的重要部件之一，通常为空心阶梯轴。为了便于分析，常将阶梯轴简化成以当量直径表示的等截面轴（见图２．４）。
图２．４主轴刚度计算模型
２．３．２数控机床主轴优化设计的设计要求Ｈ２Ⅶ”
以原机床主轴有关参数和设计规范为基础，在满足各种约束的条件下，保证机床加工精度，要求设计一个刚度最好、材料最省、具有最紧凑结构的机床主轴。
建立目标函数：根据设计要求，以刚度最好和最小体积为追求的目标，既可满足各种主轴传动要求，又可减轻重量。即
Ｆ（ｘ）＝嵋石（ｘ）＋吐五（ｘ）斗ｒａｉｎ（８）
式中：ＺＯ）——反映刚度的函数：
ｚＯ）＝百ａ（ａ２＋ａ１）（９）
，——截面的惯性矩：
，＝击厅（Ｄ４－ｄ４）（１０）
五（ｘ）——主轴的体积：
五（ｘ）＝｛万（Ｄ２一ｄ２）（ｆ＋口）（１１）
ｑ、ｑ——加权因子，反映各分目标函数的重要程度。由统一加权法可得ｑ２０．８，吼＝Ｏ．２ 则目标函数为：