机床与液压

作者：李有堂，候宗仁

单位：兰州理工大学机电工程学院；兰州理工大学机电工程学院

关键词：静动态性能;扩展元结构;圆弧式出砂孔;多目标尺寸优化

床身作为机床的重要支撑件，其静、动态性能直接影响机床的加工精度与稳定性。为提高某立式加工中心床身的抗振特性，基于元结构理论，对元结构的扩展形式进行优化分析，基于此，提出一种设计床身结构的方法。结合床身内部结构特点提取元结构并进行优化分析，进一步优化扩展形式的元结构，确定具有更优传力性能的出砂孔形状；对上述两种方案的关键出砂孔尺寸进行多目标参数优化，将优化参数应用于床身进行结构设计与性能对比，证明扩展元结构法对于提升床身性能的优越性。结果表明：元结构法的优化参数改善了床身的静动态性能，但改善幅度不大；扩展元结构法的优化参数使得床身最大静变形的减小量与基频的提升量均大于元结构法，且在谐响应分析中， X、Y、Z方向上的波峰位置与幅值均发生不同程度的后移与下降，显著改善了床身的静动态性能。

来源：2025年第18期

《机床与液压》期刊编辑部

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