Dieser Artikel schlägt ein Design-Optimierungsschema für eine Doppel-Drehtischkonstruktion von fünfachsigen CNC-Maschinen vor. In der Vorentwurfsphase der Struktur wird die Topologieoptimierung eingeführt, um Einschränkungen der Strukturkonfiguration, die durch subjektive Faktoren wie Erfahrungswissen verursacht werden, zu beseitigen. Unter Berücksichtigung zufälliger Unsicherheiten wird auf der topologisch optimierten Struktur anschließend eine Zuverlässigkeitsbasierte Designoptimierung durchgeführt. Die Zuverlässigkeitskennzahlen werden mittels Monte-Carlo-Simulation (MCS) berechnet, und die optimale Struktur wird mithilfe eines in den MCS-Rahmen eingebetteten Wale-Optimierungsalgorithmus kombiniert mit adaptivem Kriging iterativ ermittelt. Abschließend wird die Wirksamkeit des Optimierungsschemas durch eine Fallanalyse verifiziert.

Fünfachsen-CNC-Maschinen; Topologieoptimierung; Zuverlässigkeitsbasierte Designoptimierung; Kriging