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隨著現代加工制造業對加工中心加工精度、穩定性、可靠性等要求的不斷提高，加工中心結構的優化已逐漸向改善加工中心靜動態性能方向發展^[|2]。加工中心立柱作為加工中心零部件主要支撐結構之一，支撐著橫梁、滑枕、滑座等零部件的重量，對加工中心的加工性能有著重要的影響，近年來，立柱已經成為眾多學者的研究對象。

文獻[2]針對立柱提出了一種基于拓撲優化、筋板形式選擇與布局及尺寸優化的結構設計方法，對立柱進行了優化設計，從而提高立柱項性能。文獻[3 ]采用拓撲優化和遺傳算法對立柱的筋板結構進行了優化設計，提高立柱的靜動態性能。文獻

[4] 運用有限元法分析立柱的靜動態特性，設計了 3種元結構，并以出砂孔形狀、尺寸、孔數、筋板作為優化的對象，僅以固有頻率和剛度為優化目標，以質量為約束條件對立柱進行了優化設計。文獻[5]對立柱進行拓撲優化，并建立了立柱厚度與變形量之間的關系曲線，從而選擇厚度參數，使立柱質量減輕，剛度增加。文獻[6]對龍門加工中心靜動態特性進行了分析，找出薄弱結構為橫梁，并對橫梁的結構進行改進設計，從而提高整體的靜動態性能。文獻[7]對工作臺進行了多目標優化設計，選取13個優化目標，使優化后的工作臺各項性能均有所提高。文獻[8]采用仿生學原理模仿樹根部結構設計了立柱筋板布局結構，提高了立柱性能。文獻[9]分析了整機動態性能，找出了加工中心Z、F、Z軸進給方向上筋板強度的不足，并提出了改進措置。文獻[10]提出了一種基于APDL的快速設計方法，并以加工中心立柱為例，分析了多種筋板布局的立柱性能，證明該方法的可行性。

以上研究主要采用拓撲優化設計、關鍵結構的尺寸設計，從而提高立柱等部件的靜動態性能。本文中以加工中心立柱的筋板結構、筋板厚度、起吊孔內徑為試驗因素，以質量、大耦合變形、一階固有頻率、大耦合應力為評估指標，設計了 3因素4水平的正交試驗，并采用灰色理論和組合賦權法對立柱進行了優化設計，從而得到的參數組合方案。

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結束語：

對加工中心立柱進行建模與靜態和模態分析，提出了基于正交試驗,灰色理論-組合賦權的加工中心立柱優化設計新方法。設計了 3因素⁴水平的等水平正交試驗，實現立柱的多因素多指標的優化設計，克服傳統設計方法的因素單一，指標少帶來的設計缺陷。采用灰色理論與組合賦權法對試驗數據進行處理，既考慮了客觀因素對優選結果的影響，又融合了主觀因素對結果的影響,使終結果更加真實，可靠，更符合客觀實際。試驗結果表明：

1) 立柱參數組合方案為：“十"型筋板結構，筋板厚度為20 mm,起吊孔內徑180 mm。與原立柱方案相比，優化后在大耦合變形基本不變的情況下，立柱質量減輕了 503 k_g，大應力減少了6%，一階固有頻率也有所增加，立柱輕量化效果明顯。

2) 文中將正交試驗，灰色理論與組合賦權方法應用在立柱的優化設計中，說明了正交試驗具有較強的工程應用性，拓展了灰色理論與組合賦權的應用領域,為加工中心等其它零部件的設計提供了有益的

方法參考。

3) 文章雖然將立柱的筋板結構、筋板厚度、起吊孔內徑作為試驗因素.并提出了立柱優化設計的新方法,使立柱相應的性能得到提高。在后續的研究中，可以將立柱的壁厚、外形尺寸等作為試驗因素，并且結合靈敏度分析法提高參數選取的精確性，將進一步提高立柱優化后的性能。