随着国民经济的飞速生长和信息技术工业的突飞猛进,关于制造行业尤其是机床行业的要求也越来越高。古板的机床设计要领在设计历程中主要依靠经验设计,并且设计周期长,缺乏有效的理论依据作为指导。本文将基于拓扑优化技术,应用机床典范支承件设计要领,实现对机床要害支承件的结构剖析以及优化设计,从而为后续的机床支承件结构设计研究提供参考依据。 本文的主要研究内容为： （1）建立立式加工中心立柱的力学模型,论述典范工况切削力盘算依据,剖析立柱在种种加工况下的载荷状况以及差别位置工况的界限条件,为立柱结构剖析及设计提供基础条件。 （2）利用ANSYS软件对立柱三个典范位置工况进行结构剖析,剖析盘算结果,找出结构中薄弱部位,为优化提供依据。同时利用基于拓扑优化的结构设计要领,对立式加工中心立柱结构进行优化设计,利用HyperMesh软件对差别工况及优化目标下的立柱进行拓扑优化,对优化结果进行有效的剖析,建立立柱在差别目标下的看法模型。 （3）利用基于OptiStruct的结构优化设计要领,对立式加工中心立柱结构进行革新设计。设计历程中,凭据主传力路径与结构剖析结果,提出差别的结构革新计划,剖析比照革新计划,找出最优计划。然后对立柱结构进行精细化设计,并将革新结构与原始结构进行结构比照剖析,革新结构较原结构质量减轻了7.30%,综合变形减小了12.68%,一阶固有频率提高了10.13%
，因此革新设计取得了良好的优化效果。 （4）总结归纳出机床典范支承件的结构设计流程,通过对机床典范支承件的结构优化设计历程,验证了此流程在机床支承件设计领域的可应用性。