潘石群　陈攀　茅亮亮

摘 要：十字滑台是立式加工中心的关键零部件之一，其静动态性能直接影响机床的静动态性能。本文采用有限元方法对十字滑台进行静力学结构分析和模态分析，明确该零件的薄弱环节，并结合企业生产的实际情况提出了十字滑台的两个结构优化方案。通过对该两个优化方案的仿真分析结果对比，最终优选出相较原始滑台动态特性基本不变且最大变形减小15.2%的最佳结构优化方案，实现了十字滑台的结构优化。

关键词：十字滑台；有限元分析；优化

前言

进入21世纪以来，我国机床制造业面临市场需求旺盛引发的装备制造业发展的良机。机床是机械制造的工作母机，是装备制造的基础设备，一个国家数控机床制造水平的高低和保有量是衡量这个国家综合实力和国防安全的重要标志。提高机床制造水平的根源在于提高机械系统的工作性能和产品质量，而提高机械系统工作性能和产品质量的关键在于增进机床的静动态性能[1，2]。

十字滑台是立式加工中心的关键零部件之一，主要起支承工作台并使之沿X轴方向作左右运动的作用。十字滑台（又名滑鞍）的刚度和固有频率直接影响机床整机的刚度和固有频率，并最终影响机床的加工精度[3]。因此，对立式加工中心十字滑台的仿真分析与结构优化课题的研究，一方面可以根据仿真分析结果对比、优选出零件的最佳结构方案，从而为整机动静态性能的提升提供保证；……