随着社会的发展,要求机床具有更优的性能。机床支承件轻量化结构设计能够实现机床达到刚度高质量小的特点。通过计算机的辅助进行结构设计与性能分析进而完成支承件设计,已成为数控机床支承件轻量化结构设计的趋势。本文基于课题组项目,分析某镗床结构和约束,计算有限元载荷,运用拓扑优化技术完成了龙门立柱的结构构型设计,然后对设计方案进行静态性能分析并探究了评价方法。本文主要工作内容如下：1.分析支承件的结构特征；以某龙门镗床为例,依据合适的方法计算该镗床切削载荷,并根据不同工位计算龙门立柱有限元载荷,运用有限元接触方法对立柱-床身结合面等效；进行静态性能计算灵敏度分析。2.根据建立的支承件物理模型计算支承件静态性能,为拓扑优化后新结构的设计提供依据。3.建立基于多位置工况加权的龙门立柱拓扑优化模型,采用拓扑优化软件计算得到立柱最佳材料分布。基于支承件设计方法,参照拓扑优化结果设计立柱的结构构型。4.基于圣维南原理对静态分析结果进行数据处理。然后采用单元模型进行试验,测试数据处理方法的可行性。建立参数化评价模型,依照参数化评价模型选出优良的龙门立柱结构进行尺寸优化,进而完成支承件轻量化设计。