近年来直驱技术越来越广泛的应用于数控转台领域,而依据以往技术进行设计的直驱式数控转台不仅在静动态性能方面存在着不足,结构也较为笨重,为解决直驱式数控转台存在的此类问题,本文以自主研发的直驱式数控转台为研究对象,采用CAE/CAD技术对产品进行静动态特性分析及优化设计。本文的主要研究内容如下:1、根据实际工作情况,对转台所受的铣削力和关键零件刹车盘所受的液压压力和切削力矩进行计算。建立转台的三维参数化模型并通过合理简化后划分网格生成有限元分析模型;对刹车盘和转台的不同工况进行静力学分析获取其静态特性,以此验证刹车盘和转台的强度和静刚度;通过进行应力实验并对比静力学分析结果验证了静力学分析的准确性。2、对数控转台进行约束模态分析,获取转台的各阶固有频率及振型;在模态分析的基础上对转台进行谐响应分析,确定转台台面在铣削力加载在不同位置时各个频率下的动态响应值,获取转台的动态特性。3、对刹车盘和数控转台整机选取设计变量,应用CCD中心取点法分别对刹车盘和转台选取设计实验点并对各实验点进行有限元分析,得到刹车盘设计变量对其质量和最大应力的响应关系及转台设计变量对其最大变形、质量和一阶固有频率的响应关系,从而建立刹车盘和数控转台的响应面模型。为多目标优化奠定基础。4、根据刹车盘应力分析结果和转台受铣削力及最大工件负载应力分析结果,选取目标函数和约束条件建立优化方程数学模型;对刹车盘和转台进行基于遗传算法的多目标优化设计得到优化的帕累托解集,根据设计需要选取最优解,并基于灵敏度分析进行设计参数修正。通过优化前后的对比分析表明:刹车盘在质量不增加的前提下最大等效应力降幅7.97%;转台在最大变形和一阶固有频率不增大的前提下,质量降幅10.8%,实现了刹车盘的强度优化目标和转台的轻量化目标。