车床模块优化的研究在现在国内的是一股刚刚兴起的技术，车床模块优化设计的范围非常的广泛，包含的内容很是丰硕，结构分析，拓扑优化，静力学分析，模态分析，动力学分析等很多内容都包括在内。目前有限元方法在车床模块设计中的主要应用有以下几个方面：51275

静力学分析，模态分析，结构优化分析。

对主要零部件进行有限元分析，优化零部件结构的设计。南京大学对外圆磨床MA130B床身结构进行有限元分析[2]，得到床身的前几阶的固有频率和振型，和床身的内部支持板布置对结构动态特性的影响。孙海孟，利用动态理论模型分析和实验分析两种方法分析了卧式车床的静态性能[3]，把实验测得的数据与理论分析推算得到的结果进行了对比，从而验证理论推算出来的模型是合理的，最终对车床进行结构以及部件上的优化。对结构优化之后我们可以很明显的得到，车床结构的刚度有了一定的提升，固有频率也有所下降。

成杰思，运用大型通用有限元分析软件ANSYS的优化设计模块，依据车床主轴箱的实际工作情况及车床零件生产精度需求，在模态分析及结构静力学分析基础上，对KN412数控车床轴箱结构进行了以减轻总体重量为目标的优化设计[4]。通过优化设计之后，主轴箱整体重量减少了很多，并且在X、Y、Z方向上应力和刚度都变成合理的分布论文网。河海大学机械电子工程系，在有限元软件ANSYS中对车床床身进行静态和动态分析，并在定义基频的约束和刚度的约束的基础上使用结构优化算法对床身的主要部分进行拓扑优化，使得ESO方法可以更加放心的投入到大件车床结构的拓扑优化中。王伟杨、程章国等人在“车床床身的参数优化设计”[5]一文中，在符合车床床身结构刚度和强度要求的前提下，利用有限元软件ANSYS里面的参数化优化分析方法，以床身的支架厚度和背板距离为优化设计的参数，进行了分析从而确定了机床结构参数的最优解。这些方法都不仅在很大程度上提高了机床的性能参数，而且节省了机床生产的材料，为生产厂家带来更多的效益。

  国外的研究现状

国外的很多组织及专家对车床结构参数的优化非常深入，尤其是涉及到有限元分析、参数化优化以及设计和结构部件优化方面。美国的权威机构－机械工程师学会的“最优合成机构使用细分和商业有限元分析”[6]一文中，提出采用纯参数化的设计理念，而且在设计的同时对机床进行结构优化，这样就可以对设计中的每一个参数都进行优化。国外的机床优化主要有以下几个特点：

（1）优化伴随着设计。部件的选型、部件的设计、最终设计方案确定以及仿真实验等都是为了满足特定机床的性能要求。床身结构设计的每一个阶段都会伴随着结构分析。床身结构分析在整个设计过程中，可以确定最后的机床结构就是基本定型的解决方案。

（2）在每一个设计的阶段都贯穿了结构优化的思想。

（3）在电脑里进行模拟实验来代替实物实验。模拟实验只需要在计算机软件里便可以进行，不需要任何物理条件，而且速度很快，信息量也很大。进行模拟试验的好处是，一方面可以在多个设计中选择最优方案，减少设计的盲目性：另一方面可以帮助识别设计中存在的问题，减少设计成本，同时也缩短设计周期，使得设计人员的效率更高。

随着社会生产的发展，对车床的要求逐渐变高。在设计的车床的时候，需要对车床的组成部分进行严格的分析与计算。车床总重量的30%~40%是由车床的床身以及支架等零部件组成，因此对支架的刚度具有非常高的要求。在保证重量减轻的同时，还需要考虑到支架具有很好的刚度。