再制造技术是近年来国际上诞生的一门新兴修复技术,该技术已用于大型压力容器法兰密封面的现场修复。本文介绍了大型压力容器法兰密封面两种失效形式,并对相应的失效形式给出了修复方法,包括堆焊和后续机械加工。为了修复大型压力容器法兰密封面,设计了现场端面车床,由于在现场加工,该车床须质量轻、刚度大,加工精度高。本文针对该问题,对现场端面车床刀架系统设计方案进行有限元分析和结构优化设计。1.对现场端面车床的转臂、主轴及刀架结构装配体进行了静力分析。获得了转臂、主轴及刀架结构装配体的节点等效应力和结构总变形,对其分别做了应力分析和刚度分析。找出了刀架系统的薄弱环节,进而结构改进,提出了5种改进方案,通过比较,得出比较合理的改进结构。2.对现场端面车床改进结构的转臂、主轴进行了模态分析。获得了转臂、主轴的前10阶固有频率和振型。3.对现场端面车床的转臂、主轴进行了谐响应分析。通过计算,获得了转臂在简谐切削力的作用下的位移频率曲线;主轴在简谐啮合径向力的作用下的位移频率曲线。4.在ANSYS中对现场端面车床的转臂进行了参数化建模,并且以转臂的6个主要尺寸为设计变量,以刚度条件和强度条件为状态变量,以转臂的总体积为目标函数进行优化设计,通过寻优,获得了转臂在机床设计变形允许值0.02～0.05mm的范围内,质量最轻、刚度最大的结构尺寸。