立式加工中心是指主軸軸線與工作臺(tái)垂直設(shè)置的加工中心，加工中心機(jī)要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復(fù)雜零件。立式加工中心能完成銑、鏜削、鉆削、攻螺紋和用切削螺紋等工序。立式加工中心最少是三軸二聯(lián)動(dòng)，一般可實(shí)現(xiàn)三軸三聯(lián)動(dòng)。有的可進(jìn)行五軸、六軸控制。

立式加工中心立柱高度是有限的，對(duì)箱體類工件加工范圍要減少，但加工中心工件裝夾、定位方便;刃具運(yùn)動(dòng)軌跡易觀察，調(diào)試程序檢查測量方便，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行停機(jī)處理或修改;冷卻條件易建立，切削液能直接到達(dá)刀具和加工表面;三個(gè)坐標(biāo)軸與笛卡兒坐標(biāo)系吻合，感覺直觀與圖樣視角一致，切屑易排除和掉落，避免劃傷加工過的表面。與相應(yīng)的臥式加工中心相比，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積較小，價(jià)格較低。

根據(jù)有限元分析基本理論并結(jié)合加工中心的具體特點(diǎn),提出了適用于加工中心的有限元分析方法,包括基于裝配體的分析方法和復(fù)雜邊界條件的設(shè)置等,通過合理設(shè)置邊界條件達(dá)到充分模擬現(xiàn)場工況的要求。然后對(duì)加工中心的關(guān)鍵部件進(jìn)行了詳細(xì)的有限元分析,得到關(guān)鍵部件的位移云圖、應(yīng)力云圖和模態(tài)云圖,為后續(xù)的優(yōu)化分析提供了依據(jù)。依據(jù)尺寸優(yōu)化的特點(diǎn)和具體優(yōu)化過程,首先利用基于靈敏度分析的尺寸選擇技術(shù)對(duì)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行了篩選,找到對(duì)關(guān)鍵部件動(dòng)靜特性影響較大的參數(shù);然后對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行了以減輕自身質(zhì)量為目標(biāo)的基于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的多目標(biāo)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。