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引言
加工中心的抗振性能對零件的加工精度、效率、質量以及機床和刀具的壽命都有很大的影響，而對其結構進行實驗模態測試和靈敏度分析可以為其優化指明方向，提高機床的穩定性。目前，結構優化主要有兩種情況: 一種是對已知結構進行局部修改，利用已知參數獲得優化的參數; 另一種是為使結構的動態特性( 固有頻率、振型、響應、響應譜) 達到預定要求而進行的修改。
國內外許多學者在結構優化方面做了研究，姜衡等［1］以立式加工中心的質量和一階固有頻率為優化目標對整機進行了輕量化設計，并依據中心復合實驗和響應曲面法得到了設計方案。李初曄等［2］提出了一種靈敏度參數優化方法，通過結構參 數的不斷變化使質量產生波動，獲得質量保持不變 但性能大幅提升的新結構，并與工程實際相結合驗 證了其理論上的可行性。羅輝［3］和郭壘［4］等對某機床立柱進行了靜力學和模態分析并對其內部結構的幾何參數進行靈敏度分析，在此基礎上對立柱進 行優化，使其動力學性能大幅提升。段明德等［5］對 一種高速精密數控車床的床鞍進行多目標優化設計，在不增加其質量的前提下提高了固有頻率。Al- tintas Y． ［6］和 Lin W． 等［7，8］介紹了虛擬機床技術的發展現狀以及如何實現機床的*數字化建模技術。研究表明，在保證剛度的前提下減小機床質量可以大幅降低制造成本，優化機床性能。Li Y． 等［9］比較了兩個 3 自由度并聯機械手的動態性能，通過拉格朗日公式將其進行配重優化，選擇的操縱器。Fan K． C． 等［10］建立了主軸的運動學模型，在此基礎上，分析了機床主軸受結構參數影響的靈敏度，找到了影響刀具位置精度的關鍵參數。Wu B． C．
等［11，12］提出了一種用于機床概念設計的兩級優化方法，引用實例分析確定了結構件的主要尺寸，在保證剛度不下降的同時，使機器的重量小化。