Ewolucyjna optymalizacja parametrów geometrycznych korpusów frezarki

W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowej prototypowej frezarki pionowej z przesuwnym stojakiem, przeznaczonej do obróbki szybkościowej HSC (High Speed Cutting). Celem tej symulacji było znalezienie optymalnych parametrów geometrycznych (grubości i rozmieszczenia ścian) korpusów. Kryteria optymalizacji wynikały z funkcji jakie ma pełnić korpus obrabiarki i odnosiły się do jego masy oraz sztywności statycznej. Do badań zastosowano metodę elementów skończonych i algorytm optymalizacyjny zaimplementowany w systemie Ansys. W wyniku przeprowadzonych obliczeń znaleziono najlepsze parametry geometryczne korpusów, wykorzystując do tego celu opracowane wcześniej procedury realizujące optymalizację za pomocą algorytmów ewolucyjnych.

---

The presented article contains the discussion of problems connected with optimization of machine tool frames. Such frames should be designed taking into account at least two criterions: mechanical stiffness and weight. Coefficient of stiffness should be as big as possibly but the weight of the frame should be as big as possible. The weight of movable frame has a great influence on dynamic properties of the feed drive (in modern machine tools like CNC machine tools all movable frames are driven using so called servodrives with AC or DC motors). For that reason we tried to optimise the frames of the milling machine tool looking for the best values of thickness and positions of walls. Presented method was used in optimization of geometrical parameters of machine tool frames such as: dimensions, thickness as well as position of walls. Solution which was obtained in process of optimization frames was compared with variant proposed through constructor.