赵金宇

（沈阳机床股份有限公司，辽宁 沈阳 110142）

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该文结合数控机床自身的结构特点和功能特点，介绍了轻量化数控机床设计的3种有效途径，即数控机床的结构优化设计技术、新型轻质材料在数控机床中的应用以及多学科综合优化技术在数控机床中的应用设计，并以此为基础，重整结构化的优化设计内容。在一定的约束条件下，按照实际的需求完成数控机床的功能化设计内容，并最终选取最优的设计结构方案，满足轻量化的需求。国内外已经对数控机床的轻量化设计国内外已经对数控了大量的研究，并取得了一定的研究成果，韩国学者Kim开发了1种“三明治”复合材料结构系统，通过优化设计满足了复合型结构中的多个参数，进而提升了结构的稳定性和实际性能，实现了轻量化的设计。德国学者Weule等通过虚拟仿真技术对数据进行拓扑优化和对比，反复对照模拟结果进行实时优化，实现了数控机床的轻量化设计。国内学者中，华南理工大学的姜衡应用有限元仿真的模式，对数控机床在静态和动态2种状态时的数值进行模拟分析，并且利用数据挖掘算法对模拟数据进行数据反演，优化了机组的性能参数，实现了机组设计的轻量化。同时，来自大连理工大学的闫军提出了1种基于机组的周期性优化拓扑方法，通过均匀化的理论将数控机床的2种问题模型集成到一个优化模型当中。进而有效地减少了迭代计算的次数，节约了性能优化的时间，减少了工作量。……