朱金波，王秋林，李 勇，王 玲，殷国富

(1.成都航空职业技术学院工程实训中心，成都 610100；2.四川大学机械工程学院，成都 610065)

0 引言

立柱作为重型龙门机床重要的支撑和导向结构件，其性能好坏直接影响机床整体性能。近年来诸多学者对重型机床立柱设计优化进行了研究，李宇鹏等[1]仿生王莲的叶脉和竹子的竹节设计了一种立柱结构并采用拓扑优化和灵敏度分析等方法进行优化，提升了立柱的静动态性能；郑文标等[2]采用拓扑优化重构了卧式加工中心立柱结构件，使其质量减轻，固有频率提升；史安娜等[3]采用神经网络和遗传算法，并结合灵敏度分析对立柱筋板尺寸进行了优化，有效改善了立柱的动态性能；杨建交等[4]通过模态分析和谐响应分析,确定了立柱动静刚度的薄弱环节，结合多目标优化达到了优化目的。上述学者对机床立柱的研究思路本质上是先选定了一种立柱结构件的内部筋板布局结构或整体结构，然后对其进行局部的结构或尺寸优化，虽然也能够提高机床立柱的静、动态性能，但难以满足研发高精度、高可靠性重型机床对立柱高刚度、高抗振性、轻量化等综合需求。探究新的重型机床立柱优化设计方法是发展重型精密机床亟待解决的问题。

重型机床立柱结构件设计的重点在两方面：一是立柱内部筋板结构布局或整体结构布局；二是立柱局部的结构或尺寸优化，其中前者更为重要。目前研究人员在进行立柱结构件优化设计时，重点放在立柱局部的结构或尺寸优化方面而对立柱内部筋板结构布局或整体结构布局研究不足。……