高速铁路道岔数控龙门铣床的多目标优化

关英俊，张 宇，习兴华，张超杰

（长春工业大学机电工程学院，吉林 长春 130012）

1 引言

近年来高铁行业发展迅速，其中高速铁路道岔作为铁路轨道的重要组成部分，其加工制造也得到越来越多的关注。高速铁路道岔通常使用高锰钢材料制成，加工难度较大，并且高速铁路道岔通常采用成型铣刀一次加工成型，属于重切削类型，因此对加工设备有较高的要求。高速铁路道岔数控龙门铣床作为加工设备，应具有稳定的机械结构以及足够高的动静态刚度和抗振性能，这样才能满足高速铁路道岔的加工需求。

随着数字化设计技术的发展，优化方法也在不断的进步。文献[1]对加工中心床身尺寸元结构的优化进行了研究，在加工中心床身结构质量减小的情况下改善了其动态性能。文献[2]基于试验设计的响应面法，对TK6920型数控落地镗铣床的床身结构进行优化设计并得到最优解。文献[3]提出了一种基于遗传算法的锻压机床优化设计方法，基于该方法开发了一个以多目标参数优化系统为核心的优化设计平台，并验证了平台的有效性与可靠性。文献[4]对同步双驱精密卧式加工中心做了灵敏度分析与多目标优化，采用层次分析法筛选出了最优解。文献[5]对DL-20MP型数控机床床身进行基于灵敏度分析的尺寸优化设计，提高了床身的动态特性。文献[6]对DL20MST型数控车床的床鞍进行了基于神经网络响应面法的尺寸优化，降低了床鞍的质量。

数控龙门铣床具有较为复杂的结构，且影响机床稳定性的因素较多，从而需要从各个方面入手进行优化研究。……