精密大型立式加工中心整體防護設計的要領以及在結構設計中如何滿足裝配性、密封性及調試的要求和注意事項。加工中心上廣泛使用大流量冷卻、刀具內冷等機床功能附件，已成為一種不可避免的趨勢，為提高其精度和效率，相應地需要設計良好的防護罩。整體防護把機床切削過程中產生的切屑和冷卻液收集起來。不使其外漏，然后切屑由排屑器排出，冷卻液經冷卻箱回流。

大型立式加工中心引是在一般銑床的基礎上發展起來的，兩者的加工工藝基本相同，結構也有些相似，但數控銑床是靠程序控制的自動加工機床，所以其結構也與普通銑床有很大區別。傳統的機床設計方法在設計過程中主要依靠經驗設計,而且設計周期長,缺乏有效的理論依據作為指導。

建立立式加工中心立柱的力學模型,闡述典型工況切削力計算依據,分析立柱在各種加工況下的載荷狀況以及不同位置工況的邊界條件,為立柱結構分析及設計提供基礎條件。利用ANSYS軟件對立柱三個典型位置工況進行結構分析,分析計算結果,找出結構中薄弱部位,為優化提供依據。同時利用基于拓撲優化的結構設計方法,對立式加工中心立柱結構進行優化設計,利用HyperMesh軟件對不同工況及優化目標下的立柱進行拓撲優化,對優化結果進行有效的分析,建立立柱在不同目標下的概念模型。

利用基于OptiStruct的結構優化設計方法,對立式加工中心立柱結構進行改進設計。設計過程中,根據主傳力路徑與結構分析結果,提出不同的結構改進方案,分析對比改進方案,找出zui優方案。然后對立柱結構進行精細化設計,并將改進結構與原始結構進行結構對比分析,改進結構較原結構質量減輕了7.30%,綜合變形減小了12.68%,一階固有頻率提高了10.13%，因此改進設計取得了良好的優化效果。

總結歸納出機床典型支承件的結構設計流程,通過對機床典型支承件的結構優化設計過程,驗證了此流程在機床支承件設計領域的可應用性。