横梁是龙门导轨磨床的重要部件,动静态刚度直接影响机床性能.为在保证其性能前提下实现轻量化设计,提出一种结合拓扑结构优化的横梁轻量化设计方法.基于变密度法和优化设计理论,通过拓扑优化与尺寸优化方法对机床横梁进行结构轻量化设计.首先,介绍高精度龙门导轨磨床及优化设计理论,并基于变密度法优化横梁拓扑建模;其次,采用有限元分析方法对横梁进行静态及动态分析,并进行拓扑结构优化;最后,对比横梁优化前及优化后的性能.结果表明,横梁在优化后总变形和最大应力分别为0.015　848　mm和　3.702　3　MPa,较优化前的　0.017　778　mm和　3.927　9　MPa分别下降了　10.86%和　5.74%,横梁最终质量为9　849.7　kg,比优化前横梁减轻了425.3　kg,实现了横梁的轻量化.