为提升车床的静动态特性,提出一种新的筋板设计方法。该方法结合了拓扑优化以及尺寸优化,以变密度拓扑优化方法为基础,构建工作台模型;按照建立的优化模型,对筋板结构、布局进行全面规划设计;对新设计结构进行仿真和试验。结果表明工作台底座的1阶固有频率提高了7.59%,质量减少了8.73%;前3阶固有频率增加了约8%,验证了该筋板设计方法的有效性。

重型数控立式车床的底座是保证机床稳定性和精度的核心部件之一。针对机床转速提高引起的底座热集中问题,为探明机床转速提高对底座热场和散热的影响,依据传热学和流固耦合力学建立了重型立式车床底座的对流换热数学模型和流固耦合热场模型。通过对重型数控立式车床的底座热场模型进行数值模拟,揭示了机床底座的热传递规律,探明了转速对底座热场和换热强度的作用。流固耦合数值模拟结果与数学模型结果对比结果表明两者基本吻合,为重型数控车床底座的设计和分析提供了有价值的理论依据。

针对重型立式车床提高承载能力改造项目需求根据先期静压导轨设计确定的参数进行了较为详细的供、回油系统改造设计及安全保护装置设计。根据改造完成后进行的静态实验和运转实验情况及测定的数据重点进行了机床工作情况分析可为重型立车液压系统设计提供参考。