加工中心作为制造机器的机器，在航空航天、船舶机械，汽车等行业中得到广泛的应用。作为加工中心的主要结构部件，加工中心横梁在加工中心的动、静态性能方面起到极为重要的作用¹¹¹。对于移动横梁，因自身重力及外载荷作用引起的横梁形变对加工中心加工性能有着重要的影响，因此减轻移动横梁的重量，提高横梁刚性对横梁系统结构的优化设计意义重大。

国内外在加工中心关键零部件的研究上主要采用优化筋板整体结构，利用仿生学原理布置筋板结构，优化零部件外形尺寸等方法，从而达到优化设计的目的。文献[]]对筋肋分布形式进行拓扑优化设计，从而提高横梁静、动态特性。文献H采用仿真分析软件，证明了横梁中部导轨一滑块结合部是横梁弱地方，同时分析了导轨接触刚度和导轨接触阻尼对系统固有频率的影响情况；文献H分析了横梁四种筋板结构，论证了 〇字型设计的性及〇字高与宽的比值越接近1,横梁性能越好，文献&]采用了仿生学原理，对加工中心立柱进行优化设计，提高立柱性能。SUI⑴KTN SV等人对梁单元进行了能量流动的分析与优化^H。

然而上述方法考虑了如何合理选择和布置筋板结构及筋板的厚度，对横梁有限元仿真分析主要集中在横梁弱的中间位置，忽视了其它位置横梁的形变情况，也未直接提出针对薄弱位置的结构改进措施。本文中构建了横梁振动力学简图，并对变形量和_阶固有频率作了理论计算。以横梁的质量~总形变，固有频率为优化目标，通过改进横梁上下导轨局部结构，同时对优化后的横梁受力导轨面的不同位置施加相同载荷，获得横梁受力导轨面变形曲线，证明了优化设计后横梁的可靠性。

1移动横梁变形量及一阶固有频率理论计算

横梁在左右两侧受到滚珠丝杠螺母的支撑力，在横梁上下导轨上承受滑板、主轴箱等零部件的重量(见图1)。结合机械振动学和材料力学将横梁简化成如图2所示的横梁振动力学简图。