基于ANSYS Workbench平台,以某数控立式车床回转工作台为研究对象,利用拓扑优化和尺寸优化设计方法,对其进行了以减轻质量和提高结构刚度为目标的结构优化设计研究。分析结果表明:与原设计方案相比较,优化改进后的回转工作台质量减少了24.97%,最大变形量减小了39.8%,而且一阶固有频率也由399.9 Hz提高到474.9 Hz。

　　目前，在国内外机床结构设计中，依然在广泛采用传统设计方法如经验、类比及简单的有限元分析等方法，这些方法通过与同类结构进行定性的分析和比较，然后取较大的安全系数来保证结构的可靠性。虽然设计过程中也采取了一般的计算与试验，但结构尺寸和重量还是会增大，材料的潜能不能很好发挥，这也使机床总体结构较为笨重，不仅使性能难以提高，同时也增加了制造成本。

　　回转工作台是数控立式车床的重要组成部分之一，工作台带动工件旋转构成了数控立式车床的主运动，它用以装夹并支撑工件，且其静动态特性直接影响机床的加工精度及加工效率。在机床工作台设计中，人们总是希望在满足强度和刚度的条件下尽可能地减轻工作台的质量。因此，对工作台进行静、动态特性分析及结构优化就显得尤为重要。本文以某数控立式车床回转工作台为研究对象，以减轻质量和提高结构刚度为目的，结合拓扑优化以及尺寸优化设计方法，利用ANSYS Workbench 平台对其进行结构优化设计。