智能機床的高速發(fā)展對機床提出了越來越高的要求，機床床身的進給系統(tǒng)為工件加工提供往復移動的作用，因此其動態(tài)特性對整機的加工精度影響很大［1 － 3］。采用有效的方法對機床的進給系統(tǒng)進行優(yōu)化，對智能機床加工精度的提高有重要意義。
　　結構的優(yōu)化設計可以歸結為一個輕量化問題，通常以結構的質(zhì)量為目標，結構的動靜態(tài)特性為約束條件，對質(zhì)量的小化進行尋優(yōu)。文獻［4］ 建立了機床的動態(tài)模型并基于結合面進行了拓撲 優(yōu)化。文獻［5］對機床進行了輕量化設計，并通過改變筋板的布局進行尺寸優(yōu)化。文獻［6］對加工 中心的橫梁進行了優(yōu)化設計，在分析出薄弱部位 的同時，對進給機構中重力、外力的作用以及軸承 部位熱的作用進行考慮。當今學者對機床進給機 構的研究，通常沒有考慮進給機構結合面的剛度 作用，難以準確獲得性能的結構優(yōu)化方案。
　　本文以智能機床 i5 系列 M4. 5 機床的床身進給系統(tǒng)為研究對象，在充分考慮其結合面特性的基礎上，建立多軟件的協(xié)同優(yōu)化平臺，形成一個智能機床進給系統(tǒng)的遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化系統(tǒng)。在常規(guī)優(yōu)化的基礎上，采用靈敏度分析法、神 經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法相結合，進行多目標優(yōu)化，從而提高進給機構的動態(tài)特性。
1 進給機構的優(yōu)化系統(tǒng)模型
　　機床進給機構的設計包括需求分析、部件結 構設計、參數(shù)化建模、動態(tài)特性仿真及多目標優(yōu)化 等［7］。因此，本文構建由需求分析模塊、部件結構 設計模塊、參數(shù)化建模模塊以及優(yōu)化模塊組成的 智能機床的優(yōu)化系統(tǒng)模型，總體結構如圖 1 所示。