点击图片查看原图
1、床身结构的设计指标为了保证机床加工的精度，机床导轨的基本设计指标要满足强度高、静态刚度高、使用寿命长等要求。在设计一些大型机床铸件或结构件质量大的机床时，质量应作为机床设计的指标；但是在一些基本指标相同的情况下，质量又小的时候，很难找到设计指标，这时导轨的设计可以根据机床的刚度和材料等指标；有的机床在设计时需根据客户进行特定设计。
2、机床结构物理建模
大型机床铸件主要的结构建模为几何建模、载荷求解、约束等效和设定材料属性等。几何建模包括数字化建模和基础优化初始建模，后者的建模包括轴承、丝杠等零件的建模，载荷求解是对床身导轨系统的载荷计算，载荷主要是由主轴箱、尾座、床鞍等部件产生的，载荷求解是根据静力平衡方程。约束等效是机床床身上的部件与其配合或者相邻构件之间的连接，它们之间会产生一种相互之间的约束。这些约束等效形式的合力会影响床身导轨的精度。设定材料属性是基于机床构件各自的功能要求，根据机床床身结构件材料的实际特性进行优化，如螺纹材料的钢、床身本体的铸钢。
3、床身概念模型设计
概念模型就是利用床身拓扑优化设计寻找最优传递路径，床身拓扑优化有限元模型的建立是通过建立优化区域和非优化区域，设定工况载荷、约束、工艺性能等参数，完成优化模型处理后对床身进行六面体网格划分，对床身进行结构优化，目的是利用较少的材料满足机床的设计要求和性能，降低制造成本。
4、床身构型方案设计
床身构型方案设计是对初始提出的模糊设计模型，不具备制造工艺的方案进行工艺上的合理设计，因此在床身设计方案的确定上需要人工修正。床身构型可以分为外部壁板、内部壁板、主筋板三种模型设计。
5、床身尺寸优化
尺寸优化是利用有限元软件对床身进行性能参数与特征尺寸数据处理，常用的软件为ANSYS模块workbench。
6、床身性能分析
将床身性能分析参数作为性能分析与评价的依据，再建立床身性能分析模型，最后根据床身的性能分析结构对比优化前后床身本身发生的变化，包括床身此类数控机床铸件的质量、静刚度等，最终得到床身优化分析的结果，评价出较为合理的结构方案。在机床床身优化前后对比中，优化后的指标一定会比之前好。通过静刚度的对比，会发现床身的X方向或Y方向上的刚度会比优化前有所提高。机床质量的优化是一个很重要的指标，不仅会节省机床生产材料，还会降低能耗，达到节约成本的目的。
机床导轨的精度关系到整体机床的性能，而导轨的设计是导轨精度的前提。如何在导轨结合面接触形式不改变的前提下，保证导轨的接触长度改变，从而使机床性能达到最优是关键。现代机床导轨的设计，可以使用机床载荷力学模型，分析机床床身的载荷，求解机床导轨的受力情况，设计出精度高的导轨。但是，单一地提高机床导轨的性能，还不能有效提高机床整体性能。机床是一个整体，只有将机床的每个零件充分优化，才能有效提高机床性能。
泊头市腾起机床制造有限公司（http://www.tengqijichuang.com）是一家致力于机床量具、机床铸件产品生产、销售为一体的现代化企业。可定做各类机床横梁铸件、机床滑枕铸件、机床导轨铸件等，产品远销多个省、市、自治区。
