随着社会经济的发展,人们对实木门的需求越来越大,这也增加了木工机械设备的需求。但国内的木门加工设备大多是通用设备,自动化程度较低,加工精度低,加工效率低,难以满足市场的需求。而且目前大多数企业依赖进口设备,中小型企业难以承担高昂成本费用。因此设计一台成本适中,适合中小型企业的组框木门双端铣削加工设备是十分必要的。基于上述,本文首先对实木板材进行铣削试验,然后结合工艺路线对加工主机进行设计,最后进行仿真分析及结构优化。本文主要研究内容如下:对桦木、水曲柳、樟子松三种实木板材进行铣削试验。研究其在不同的主轴转速、不同的吃刀量、不同的进给速度、不同的铣削方式以及不同树种下的铣削加工结果,同时用超景深三维显微镜对板材表面进行测量,将结果转换成数字信号,分析板材表面质量。针对不同的加工类型,由于影响因素众多,因此在确定铣削参数时要综合考虑各项影响因素之间的关系。结合实木板材的铣削试验以及当前文献研究,提供铣削参数的参考范围。确定组框木门加工主机的布局以及结构设计方案。需要分析木门加工工艺、确定双侧铣削加工形式、主要的技术参数以及加工主机的总体布局设计方案,并依据设计方案进行结构设计,对移动端铣削主机架、粗铣组件、精铣组件、上压辊组件等进行详细介绍。对粗铣,精铣的铣削功率以及板材的铣削力进行计算,确定铣削功率,为后续分析提供参考。基于上述计算的铣削力,对铣削端的组件进行有限元分析。对电机支撑架和主机架进行静力学分析和模态分析,进而得到结果云图。分析其强度、刚度及稳定性,保证其在合理的许可范围内。对铣削主轴进行疲劳寿命分析,通过云图计算铣削主轴的理论寿命。对主轴进行谐响应分析,验证其是否会产生共振,确保满足设计和铣削要求。对移动端铣削主机架进行运动学仿真,验证移动端铣削组件运动的稳定性。对主机架进行拓扑优化改进,对主轴箱进行多目标优化、对初始方案的主机架进行填充、对承重部位进行区分。然后进行拓扑优化,根据拓扑优化的趋势进行结构优化。对优化后的主机架进行验证。与初始方案进行对比发现,主机架的强度,刚度以及稳定性都有所提升。对主轴箱进行变密度法拓扑优化,根据优化后的结果改进,将改进后的尺寸进行参数化,将多个参数化的尺寸进行灵敏度分析,选取相关性大的参数对主轴箱进行基于响应面法的多目标优化。经过多目标优化后,主轴箱的强度,刚度以及基频都比初始方案有一定程度上的提高。