3.1.原始條件及設(shè)計要求

以初始簡化數(shù)控機床主軸結(jié)構(gòu)為例，已知參數(shù)如下：Dmax（機床直徑最大值）為350 mm，P（主電機功率）為7.5 kW，nmin（**轉(zhuǎn)速）為 30 r/min，Ф（等公比）為 1.26，具體可以劃分為 12 級轉(zhuǎn)速，在機床運作過程中達到F（切削力）為15000N，采用 40Cr材料。因為考慮到最小壁厚及保證對主軸剛度不削弱的前提下，達到D分之d為 0.50~0.60，取值D分之d為0.55。

本次優(yōu)化改進設(shè)計基于數(shù)控機床的主軸結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)及規(guī)范基礎(chǔ)上，要求可以滿足一定約束條件下的數(shù)控機床加工精度，要求設(shè)計達到較好剛度，節(jié)省材料投入且主軸結(jié)構(gòu)緊湊。

3.2.建立目標函數(shù)

依據(jù)上面本次優(yōu)化設(shè)計主軸結(jié)構(gòu)的具體要求，需要實現(xiàn)**化剛度、最小化體積作為主要目標，不僅要滿足主軸的傳統(tǒng)需求，還能夠降低主軸結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，減小材料的成本投入。目標函數(shù)如圖下：