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摘要：如今随着工业技术的迅猛发展，打破了以往加工技术复杂低效的局面。以往的机床大多是由实心的铸铁材料组成，往往会显得相当笨重，伴随工业化脚步的逐渐加强，能够节省大量材料并且能优化结构性能的轻量化技术就此出现，它不仅实现了绿色循环制造，而且让可持续发展有了更明确的方向。本文就轻量化在机床中的应用，分析轻量化出现的必然性，简单介绍了这种设计的实现方法，并且探寻轻量化在未来的发展前景。
关键词：机床；轻量化；应用分析；发展前景
机床的发展带来的是一系列的变化和改进，在机床工作当中，阻尼衰减可以提高机床的寿命，从而使机床的加工精度上升到更高的层面，因此轻量化的机床构件就为其提供了稳定的保障。机床在被改进的过程中，高效并且轻质的仿生物结构被应用其中，计算机仿真建模、一些分析软件被广泛的使用，传统的材料被替换，落后的结构形式也被改进，轻量化的机床应用越来越明显。
1.机床轻量化的成因
1.1轻量化技术
运用现代化的设计方案，辅助行之有效的优化手段或者以质量轻但是强度依旧的新型材料替换笨重的旧材料的方法就叫轻量化设计，其目的就是为了减轻机床本身的重量、降低耗材的成本，更可以实现环保的策略，以便提高工业化综合性能。
机床的重要支撑部件是床身，床身轻量化的实现一直是人们探究的一个方向，为了满足工业化市场的需求，机床系统被给予高效适应现代化机械制造业的厚望。在采用优化结构、多学科综合优化、新材料设计等一系列技术的基础上，复合化、高速化、绿色化、集成化、高密度化已经成为当代工业化机床制造行业的趋势。
1.2傳统设计中存在的问题
传统的机床结构件中存在的问题由来已久，及待解决：
（1）长久以来，结构优化计算方法一直被应用于机床结构件的设计。设计轻量化的机床结构件，首要想到的就是其动态和静态性能。在设计的过程中，设计者要合理的利用优化结构计算方法，在不影响机床整体性能的情况下，缩减投入机床的成本。
（2）轻量化结构的设计是有一定的局限性的，多是根据设计者的水平。在投入实际生产的过程中，才能发现其优点和缺点，再根据结果进行改进，这样就需要投入更多的人物力。
（3）虽然目前的市场已经有不少机床轻量化的应用，但是对结构仿生学的理论创新设计还是处在一个停滞不前的状态。
2.实现机床轻量化的方法
轻量化机身是整个制造业都努力奋斗的目标。实现机床及机身轻量化的方法主要有以下几点：
2.1优化结构，减轻重量
为了达到减轻机床本身重量的目的，可以利用结构优化的设计，把一些相似的部件整合，让一些大的零件小型化，或者省去一些部件的累赘部位使之薄壁化，用最少的材料使利益最大化，达到更好的效果。
2.2采用新型材料
传统的机床大多使用的是钢、铁或者混凝土，功能很单一，存在着各种各样的问题，所以强度高并且质量轻的新型材料的选用就会是必然的。天然花岗岩或者填充混凝土的钢板成了新材料的首选。使用这些新材料使机床结构轻量化，提高机床的使用时间，增强零部件与机床的稳定性。
2.3基于结构仿生的轻量化设计
自然界生物的一些优点被人类广泛的使用，为了优化机床的结构，进一步提高操作性能，设计者也把仿生学运用在机床优化设计中。
（1）六边形的蜂窝结构。蜜蜂窝的六边形结构一直为人们所赞叹，其达到了面积使用的最大化，具有最稳定的结构，把蜂窝的六边形结构应用到机床当中，降低机床使用材料，提高结构件的稳定性。
（2）叶脉与根系的关系。可以采用叶脉结构实现板类结构的轻量化。
（3）动物骨架及壳结构的使用。动物大部分力量都集中在骨架上，它能很好的适应动物自身的成长，而动物的壳硬度很大并且质量很轻，可以很好的保护自身。如果应用在机床上，会很大程度上减少材料的使用。
2.4 改进制造工艺，改善工作环境
如果说工厂只是单方面改变了机床本身来进行生产工作，实施起来效果并不是那么的明显。相对来说，工厂不仅要利用机床轻量化的设计来达到降低成本、提高生产率的目的，还要采用新型材料和先进的制造工艺，或者改善机床及车间的工作环境，来整体的实现机床轻量化，最终得以大幅度提高自身在市场中的竞争力。
3.机床轻量化的发展前景
机床轻量化是目前为止对生产行业影响深远的一次全新的综合性的变革，它对高速加工和提高零件的耐用性都有很高的标准。在研究过程中，它需要扎实的理论基础，通过不断的实践改进其功能，实现资源利用率的最大提高，最终产生的机床结构件可以符合企业节约资源、合理加工、具有竞争力的要求。
轻量化设计包括对材料、结构、工艺的操作，实现高结构性能、低成本投入、绿色制造的功能，在目前的生产制造业领域，拥有不可估量的发展前景：
3.1新材料的应用。机床轻量化，利用新型较轻的材料替换原来笨重、花费大的材料，是首当其冲的。
3.2理念的完善。轻量化的设计依托于设计者自身的理论水平，在实际应用中才能发现问题，就要求设计者不断的完善自身。为了达到机床在本质上实现轻量化，理念的完善势在必行。
3.3优化轻量化的算法。不同的算法实际产生的效果是不一样的，这就需要不停的去改进轻量化的算法来针对性的解决问题，达到更好的发展。
4.结语
在目前工业化市场的体系下，科学技术掌握能力和创造能力都取得了显著的成效，但是相对于世界水平来说，还有很大一段距离需要努力，研究出切实可行的机床轻量化技术就显得尤为重要。利用新型材料和轻量化的技术，以实现节约资源、减低耗材、提高生产力、与环境友好发展为目的，从而获得机床业乃至整个工业行业的可持续发展。
参考文献：
[1]谢志坤，路平，史科科，刘伯聪.轻量化技术在机床中的应用[J].制造技术与机床，2012，（12）.
[2]宋冬冬，芮执元，刘军，赵东平.机床床身结构优化的轻量化技术[J].机械制造，2012，50（5）.
关键词：机床；轻量化；应用分析；发展前景
机床的发展带来的是一系列的变化和改进，在机床工作当中，阻尼衰减可以提高机床的寿命，从而使机床的加工精度上升到更高的层面，因此轻量化的机床构件就为其提供了稳定的保障。机床在被改进的过程中，高效并且轻质的仿生物结构被应用其中，计算机仿真建模、一些分析软件被广泛的使用，传统的材料被替换，落后的结构形式也被改进，轻量化的机床应用越来越明显。
1.机床轻量化的成因
1.1轻量化技术
运用现代化的设计方案，辅助行之有效的优化手段或者以质量轻但是强度依旧的新型材料替换笨重的旧材料的方法就叫轻量化设计，其目的就是为了减轻机床本身的重量、降低耗材的成本，更可以实现环保的策略，以便提高工业化综合性能。
机床的重要支撑部件是床身，床身轻量化的实现一直是人们探究的一个方向，为了满足工业化市场的需求，机床系统被给予高效适应现代化机械制造业的厚望。在采用优化结构、多学科综合优化、新材料设计等一系列技术的基础上，复合化、高速化、绿色化、集成化、高密度化已经成为当代工业化机床制造行业的趋势。
1.2傳统设计中存在的问题
传统的机床结构件中存在的问题由来已久，及待解决：
（1）长久以来，结构优化计算方法一直被应用于机床结构件的设计。设计轻量化的机床结构件，首要想到的就是其动态和静态性能。在设计的过程中，设计者要合理的利用优化结构计算方法，在不影响机床整体性能的情况下，缩减投入机床的成本。
（2）轻量化结构的设计是有一定的局限性的，多是根据设计者的水平。在投入实际生产的过程中，才能发现其优点和缺点，再根据结果进行改进，这样就需要投入更多的人物力。
（3）虽然目前的市场已经有不少机床轻量化的应用，但是对结构仿生学的理论创新设计还是处在一个停滞不前的状态。
2.实现机床轻量化的方法
轻量化机身是整个制造业都努力奋斗的目标。实现机床及机身轻量化的方法主要有以下几点：
2.1优化结构，减轻重量
为了达到减轻机床本身重量的目的，可以利用结构优化的设计，把一些相似的部件整合，让一些大的零件小型化，或者省去一些部件的累赘部位使之薄壁化，用最少的材料使利益最大化，达到更好的效果。
2.2采用新型材料
传统的机床大多使用的是钢、铁或者混凝土，功能很单一，存在着各种各样的问题，所以强度高并且质量轻的新型材料的选用就会是必然的。天然花岗岩或者填充混凝土的钢板成了新材料的首选。使用这些新材料使机床结构轻量化，提高机床的使用时间，增强零部件与机床的稳定性。
2.3基于结构仿生的轻量化设计
自然界生物的一些优点被人类广泛的使用，为了优化机床的结构，进一步提高操作性能，设计者也把仿生学运用在机床优化设计中。
（1）六边形的蜂窝结构。蜜蜂窝的六边形结构一直为人们所赞叹，其达到了面积使用的最大化，具有最稳定的结构，把蜂窝的六边形结构应用到机床当中，降低机床使用材料，提高结构件的稳定性。
（2）叶脉与根系的关系。可以采用叶脉结构实现板类结构的轻量化。
（3）动物骨架及壳结构的使用。动物大部分力量都集中在骨架上，它能很好的适应动物自身的成长，而动物的壳硬度很大并且质量很轻，可以很好的保护自身。如果应用在机床上，会很大程度上减少材料的使用。
2.4 改进制造工艺，改善工作环境
如果说工厂只是单方面改变了机床本身来进行生产工作，实施起来效果并不是那么的明显。相对来说，工厂不仅要利用机床轻量化的设计来达到降低成本、提高生产率的目的，还要采用新型材料和先进的制造工艺，或者改善机床及车间的工作环境，来整体的实现机床轻量化，最终得以大幅度提高自身在市场中的竞争力。
3.机床轻量化的发展前景
机床轻量化是目前为止对生产行业影响深远的一次全新的综合性的变革，它对高速加工和提高零件的耐用性都有很高的标准。在研究过程中，它需要扎实的理论基础，通过不断的实践改进其功能，实现资源利用率的最大提高，最终产生的机床结构件可以符合企业节约资源、合理加工、具有竞争力的要求。
轻量化设计包括对材料、结构、工艺的操作，实现高结构性能、低成本投入、绿色制造的功能，在目前的生产制造业领域，拥有不可估量的发展前景：
3.1新材料的应用。机床轻量化，利用新型较轻的材料替换原来笨重、花费大的材料，是首当其冲的。
3.2理念的完善。轻量化的设计依托于设计者自身的理论水平，在实际应用中才能发现问题，就要求设计者不断的完善自身。为了达到机床在本质上实现轻量化，理念的完善势在必行。
3.3优化轻量化的算法。不同的算法实际产生的效果是不一样的，这就需要不停的去改进轻量化的算法来针对性的解决问题，达到更好的发展。
4.结语
在目前工业化市场的体系下，科学技术掌握能力和创造能力都取得了显著的成效，但是相对于世界水平来说，还有很大一段距离需要努力，研究出切实可行的机床轻量化技术就显得尤为重要。利用新型材料和轻量化的技术，以实现节约资源、减低耗材、提高生产力、与环境友好发展为目的，从而获得机床业乃至整个工业行业的可持续发展。
参考文献：
[1]谢志坤，路平，史科科，刘伯聪.轻量化技术在机床中的应用[J].制造技术与机床，2012，（12）.
[2]宋冬冬，芮执元，刘军，赵东平.机床床身结构优化的轻量化技术[J].机械制造，2012，50（5）.