現代制造業(yè)的快速發(fā)展，對加工機床的動態(tài)性能提出了越來越高的要求，近年來國內外對機床結構動態(tài)設計方面都開展了大量的研究。以加工中心進給系統及工作臺為研究對象，建立了進給系統的有限元模型，利用ANSYSWorkbench軟件進行了分析，以提高工作臺的固有頻率為優(yōu)化目標進行了工作臺的尺寸優(yōu)化[1]。在高速臥式加工中心動態(tài)設計時，通過動態(tài)測試的方法獲得導軌結合面的特性參數并將其應用到數字仿真模型中，提高了模型的精度；在加工中心的結構優(yōu)化設計過程中，對主要部件的拓撲優(yōu)化設計，提高了加工中心的靜動態(tài)特性[2]。以高速立式加工中心滑座為研究對象，以輕質多孔結構為基礎對原模型進行改進，運用有限元分析軟件對滑座進行靜力學分析、模態(tài)分析，通過對輕質多孔結構的滑座的拓補優(yōu)化最后提高了滑座動態(tài)性能[3]。

本文大型臥式加工中心滑座為研究對象，一方面，滑座作為工作臺的支承件和伺服進給系統的運動部件，其受力變形直接影響工作臺的回轉進給和直線進給精度，進而影響機床的加工精度及穩(wěn)定性[4-6]；另一方面，工作臺滑座采用傳統的經驗設計,缺乏相關動態(tài)特性分析的支撐，所以存在振動、結構分布不合理等問題，因此有必要對臥式加工中心滑座進行動態(tài)分析，并在此基礎上進行結構優(yōu)化。首先建立滑座的三維模型，利用有限元軟件*陜西省項目編號：16JK1051寶雞文理學院項目編號：ZK15030ANSYSWorkbench對滑座結構進行靜、動態(tài)分析，并根據分析結果完成滑座結構的優(yōu)化。

1 靜力分析

1.1有限元模型的建立

臥式加工中心工作臺滑座是支撐工作臺的大件，滑座中間布置有傳動裝置、夾緊裝置、軸承等結構，本課題研究的滑座與工作臺之間，通過錐銷油缸夾緊裝置連接，可以認為是剛性連接，工作臺滑座采用高強度灰鑄鐵HT250鑄造而成，零件自重753kg，布筋型式為環(huán)形布筋，中間有輻射狀的橫筋布置，筋板厚度為25mm，導軌支撐面厚度50mm，其結構如圖1所示。取彈性模量1.30GPa，泊松比0.25，采用自由劃分網格，劃分后節(jié)點總數為162321，單元總數為86001，網格生成如圖2所示。