曲轴复合切削试验装置是一款最新研发设计的曲轴加工车床,它利用平行四边形刀具运动系统实现连杆颈跟随切削,这样就能够在根本上解决曲轴加工多次装夹问题,并能进行高速车削,曲轴加工质量得到显著提高。本文的主要内容就是为曲轴复合切削试验装置设计一套高精度、低成本的工作台。工作台是机床的一个重要基础部件,它的响应速度、精度和稳定性会直接影响曲轴加工的性能和质量。本文将根据曲轴车床特点和性能要求,讨论和分析工作台不同方案的优点和缺点,选定工作台的整体方案。工作台有上、下托板、导轨、传动系统三大块组成,确定各零件的类型、结构以及润滑方式,对重要位置的关键零部件结构提出多套设计方案,再对方案的成本和性能进行比较,最终确定工作台各零部件的结构设计方案,并根据零件本身需要对其进行了校核验算,确保工作台能够安全、高效的工作。本文利用三维建模软件PRO/E对工作台进行三维参数化建模,在建模过程中,充分考虑模型与产品之间的各方面因素,建立一个完整、细化的模型。根据实际情况和性能要求,确定工作台装配的工艺流程,并以此流程对工作台进行虚拟装配。在工作台中,上、下托板属于大型支承件,其变形量和抗振性都会直接影响整台车床的加工性能,所以需要将上、下托板的三维模型导入到有限元分析软件ANSYS中,对其边界条件和约束进行定义,然后对工作台进行静、动态特性分析运算,仔细研究托板特性云图,分析托板能否满足设计要求,以及查找托板结构的薄弱环节。利用有限元分析软件ANSYS结构优化模块,以静态和动态特性分析数据为基础,对工作台上、下托板进行结构优化。确定质量为目标函数,选择对质量(或体积)敏感的参数为设计变量,设定需要约束设计的数值为状态变量,通过迭代计算找出满足设计的最优设计方案,最优方案不仅满足所有设计要求,而且目标函数质量最小,即托板结构更加合理和质量更轻。