谢志坤 路 平 史科科 刘伯聪

（沈阳机床（集团）有限责任公司设计研究院研发部，辽宁沈阳 110142）

现今，我国机床主体结构的设计更多采用传统材料力学简化计算与经验设计相结合的方法，由于过于保守，致使产品设计制造成本过高。过去如果要提高机床精度，主要依靠提高机体的刚度，而提高机体刚度又只能通过加大加厚结构，其结果是机床重量的80%用于保证机床的刚度，只有20%用于机床的运动。因此，如何在保证机床刚度、强度、动态性能以及其他指标的条件下进行机床轻量化设计成为机床绿色制造中最为有意义的课题。

1 轻量化技术

轻量化技术包括结构优化设计技术、新材料设计技术、以及多学科综合优化设计技术。我国机床制造业在市场培育下，产品技术水平和制造能力有很大提高，但与国际先进水平相比仍有较大差距。我国机床行业要想获得可持续的发展，必须尽快研究、制造出符合社会需要的节能减排的新结构、新材料、新工艺和新技术，进而得以推广资源节约型、能源节省型和环境友好型的绿色设计技术。

1．1 结构优化设计技术

机床结构件的设计，不仅要考虑其静态性能、动态性能，大件重量也是考虑的必要因素。因此，设计出静态、动态性能好，同时质量又不大的机床零部件既可以提高机床的整机性能，又可以降低机床的成本。利用合理的优化技术，布置结构件的筋板类型和分布，是现代设计人员必须要掌握的一项技术。……