本文摘要：本文以高速立式五轴加工中心滑枕为研究对象，从滑枕部件初始设计、静动态分析、滑枕拓扑优化以及优化前后分析与对比等进行了较为全面的研究，得到如下结论。１）阐述了立式五轴加工中心滑枕结构设计原理，包括初始几何尺寸计算和部件结构组成要素设计２个方面。２）基于静动态分析理论，采用有限元分析方法针对滑枕初始结构进行静态和模态分析，静态分析各方向变形量满足机床加工精度的要求，而模态分析计算的固有频率也大于机床主轴的激振频率。采用的方法也适用于机床其他零部件的静动态分析。３）由固有频率计算公式得知，为了提高机床的动态特性，需尽可能提高刚度与质量的比值，即提高刚度或降低质量，或二者兼顾。进而采用拓扑优化方法对滑枕结构进一步轻量化设计，并对优化前后结构做对比分析。最终优化后的滑枕质量减轻了３１％，一阶固有频率增长了２２.４％。既提升了机床滑枕部件的动态性能，又实现了滑枕部件的轻量化设计。该方法为高速立式五轴加工中心其他关键零部件及整机优化设计奠定了基础。

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