高速CNC加工中心典型支承件结构分析及优化设计随着国民经济的飞速发展和信息技术产业的突飞猛进,对于制造行业尤其是机床行业的要求也越来越高。传统的机床设计方法在设计过程中主要依靠经验设计,而且设计周期长,缺乏有效的理论依据作为指导。本文将基于拓扑优化技术,应用机床典型支承件设计方法,实现对机床关键支承件的结构分析以及优化设计,从而为后续的机床支承件结构设计研究提供参考依据。本文的主要研究内容为：（1）建立立式加工中心立柱的力学模型,阐述典型工况切削力计算依据,分析立柱在各种加工况下的载荷状况以及不同位置工况的边界条件,为立柱结构分析及设计提供基础条件。通常是指高的主轴转速（10,000-100,000r/min）、高的进给速度40m-180m/min)下的铣削加工。（2）利用ANSYS软件对立柱三个典型位置工况进行结构分析,分析计算结果,找出结构中薄弱部位,为优化提供依据。同时利用基于拓扑优化的结构设计方法,对立式加工中心立柱结构进行优化设计,利用HyperMesh软件对不同工况及优化目标下的立柱进行拓扑优化,对优化结果进行有效的分析,建立立柱在不同目标下的概念模型。高速CNC加工中心对于设计电极平动量，禁止使用修改刀具直径的假刀补的办法，因为曲面法向的问题，会使加工出的曲面变形。使用球刀或刀尖R大于平动值得圆鼻刀都可以解决这个问题。以此保证加工出的曲面符合设计及精度要求。电极四面基准要小于电极毛料单边3mm，用于火花机平面校准。电极大面的避空，产品合箱面以内不可以避空，以外可以。防止电极打深后分型面跑铝。分型面正面避空1至少2mm以上。电极加工工艺路线。大刀开粗后，二粗小刀只可以加工大刀未加工到的部位，禁止大刀加工过的部位反复被加工。清角程序亦同。禁止加工平面时使用爬面的加工方式，这时步距一般都太小，效率很低，要使用环绕或水平切削的方式加工，提高加工效率。转速、进给和打开冷却水等的参数必须编程时在程序里给定，避免依赖机床操作技术员去频繁调整，增加程序参数的可控性。对于高度过高的电极，精加工编程时因为刀具直径较小，要依据高度分为多层加工，可以每80mm左右调整一次刀具长度加工，以此提高加工效率及质量，切不可一把刀光到底。但是有很多人不了解CNC高速机，所以往往认为它与普通机器是一种产品，但实际上它们是有以下区别的。尽量减少高速CNC加工中心中不必要的空刀和。高速CNC加工应该要注意那些事项：1、找正工件时，只准用手板动卡盘或开速找正，不准开高速找正。2、改变主轴回转方向时，要先停主轴后进行，不准突然改回转方向。3、装卸卡盘时，只准用手转动三角皮带带动主轴回转行，禁止直接开动机床强制松开或拧紧。同时要在床面上垫块木板，防止发生意外。4、刀具安装不宜伸出过长，垫片要平正，宽度与刀具底面宽度一致。5、工作中不准开反车的方法来制动主轴回转。)