当今社会随着计算机技术的普及和计算运算速度的不断提高，三维软件建模及有限元分析技术在工程设计和实践中得到了越来越广泛的重视，特别是有限元技术已成为解决复杂的工程分析计算问题的普遍方法，现在从汽车到航天飞机领域几乎所有的设计制造都离不开有限元分析计算，在机械制造、材料的加工、国防军事、能源、铁路等各个研究领域的广泛运用使得工程师的设计水平发生了质的飞跃，这很好的体现出计算机应用技术的重要性。

机床设计必须要满足加工性能要求，现代数控机床要想能高质量的零件，并且实现高速化和高精度，那么机床的特性或者结构设计都要围绕它的要求来展开。实践说明，假如车床有很高的整体性能，那么就会有更好的加工性能。动态特性，热特性，还有静态特性都是车床的整体特性的一部分。车床的整体特性与车床的每个机构构件的结构性能和相贴合面的性能有很大的关联。车床床身是一个大型的结构，并且它的作用是支撑其它的小部件，它的结构性能就对整体特性有着很大影响；车床加工零件的准确度，车床的稳定性，加工的精度，加工质量和车床的工作寿命都和车床的结构性能息息相关，所以科学工作者会在这方面花大量的时间和精力去研究。早先的经验设计，再到后来的试验设计，最终用计算机进行辅助设计的三个阶段是现代车床设计思想逐步发展的三个阶段[1]。

通过对机床床身的有限元分析，可以分析受力变形，寻找它结构的薄弱环节，模拟振动或热变形等。有限元分析已成为设计阶段不可缺少的工具，它的广泛应用直接影响着产品尺寸，重量，成本及性能[2]。

计算机技术随着人们不断的使用，其技术也在飞快的发展，软硬件的设计都离不开计算机技术，为了进一步改进车床的性能，我们就必须学会如何使用计算机辅助技术，在有限元软件中进行模态分析，应力分析甚至是热态分析，找出薄弱的方面，并对原来的方案进行修改。近些年来国内国外市场的激烈竞争，提高设计的效率，缩短设计周期，降低成本，利用最经济的材料，最快速地生产出较高性能的机床就能够提高机床制造企业竞争力。因此想尽办法发挥材料的潜力并提高床身的结构性，就是结构分析及优化的研究目标。

1.2 机床结构的研究现状

1.3 优化设计方法在现实中的应用

    机械优化设计将机械设计的具体要求构造成数学模型,将机械设计问题转化

为数学上的问题,构成一个完整的数学命题,逐步求解这个命题,使它最佳地满足设计的要求,从而获得可行方案中的最优设计方案，机械优化设计方法在机床结构设计中的广泛应用,改变了过去那种凭借经验或直观判断来确定结构的办法,或者在满足强度要求前提下,首先确定结构的方案,再依据安全寿命原则对设计方案进行刚度分析、校核、修改,最终确定结构尺寸的方法，而是借助计算机应用一些精确度很高的力学，数学分析的方法进行分析计算,并从大量的可行设计方案中寻找出一种最佳的设计方案,实现用精确计算代替近似计算，理论设计代替经验设计。随着科学技术的进步和生产力的发展,对机械产品的质量要求很高，那么必须使设计要求越来越高,产品更新的速度也越来越快,这就要求广大设计工作者掌握更加科学的设计工具和科学的工程设计方法,来适应生产力迅速发展的现代市场需求。机械优化设计从来都是以最低的成本获得最好的效益,是设计工作者历来孜孜追求的目标。

总体看来,机械优化设计是以适应生产现代化要求快速发展起来的,是一门崭新的学科。它是在现代机械设计理论的基础上提出的一种更科学的设计方法,可以使机械产品的设计质量更好的满足人们的要求，在近代优化设计越来越多地运用于产品的设计中。机械结构设计应用优化设计方法一般可节省7%-40%的材料,因此优化设计技术越来越受到人们关注和重视。源'自-优尔;文,论`文'网]www.youerw.com