郑 彬，张敬东

（攀枝花学院交通与汽车工程学院，四川 攀枝花 617000）

1 引言

立柱是数控铣床的重要支承部件之一，其结构性能对铣床的加工质量具有较大影响，主要包括抗振性、铣削精度和效率以及使用寿命等。因此，立柱的静动态特性决定数控铣床整机性能的重要指标之一。为确保数控机床实现高速、高效和高精度的设计要求，立柱必须具备较好的力学性能，其结构设计是以提高抗振和减轻重量为目的的多目标优化问题。

国内外很多学者都对立柱进行过相关的研究。文献[1]通过模态分析找出某复合加工机床立柱的薄弱之处，通过对立柱尺寸参数进行灵敏度分析并建立神经网络模型，使用遗传算法对其进行优化。文献[2]基于中心复合试验设计方法，建立了机床的最大变形、质量和一阶固有频率的响应面模型，采用非支配排序遗传算法对响应面模型进行多目标优化。文献[3]以某落地镗铣床立柱为研究对象，通过对其进行模态分析，得到立柱的振动特性，在不改变立柱主体结构的基础上进行拓扑优化，提高了立柱的第一阶固有频率。文献[4]针对某卧式加工中心的立柱，对立柱筋板形式加以改进，以提高主机动态刚度并减轻立柱质量。文献[5]针对某数控铣齿机床的立柱，通过采用不同的筋板厚度及布置方式，以减轻立柱重量为优化目标，进行了优化设计，最终使立柱减轻1.68t。以某数控铣床立柱为研究对象，借助于有限元分析软件ANSYS对立柱进行静动态特性分析，确定立柱薄弱环节。……