Konceptuální návrh optimalizace nosné struktury portálového stroje s přesuvným příčníkem

Abstract

Práce se zabývá výpočetní optimalizací konceptuálního návrhu nosné struktury portálového obráběcího stroje s inovovaným uložením přesuvného příčníku. Provedena je rešerše z oblasti stavby portálových obráběcích strojů, představeny jsou postupy výpočtových analýz metodou konečných prvků (MKP) a úvod do optimalizačních postupů. Vytvořen je parametrický výpočtový model MKP, na němž je provedena úloha Design of experiment (DOE) s cílovým kritériem minimalizace statické a dynamické poddajnost v místě nástrojei. Výsledky ukazují optimum odsazení ploch vedení přesuvného příčníku, které se projevuje zlepšenými strukturálními vlastnostmi návrhu stroje.

The diploma thesis deals with optimization of the conceptual design of a portal machine tool structure with an innovated setup of the moveable crossbeam guideways. An overview in the field of portal machine tool design is performed. Procedures of computational analyzes by Finite element method (FEM) and an introduction to optimization procedures are presented. A parametric FE model of machine tool conceptual model is created, by using which the Design of Experiment (DOE) is performed with the objective criterion of minimizing static and dynamic compliancy in tool center point. The results show the optimum offset of the moveable crossbeam guideways, which is reflected in the improved structural properties of the machine tool design.