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1、２０１１年１１月機床與液壓Ｎｏｖ２０１１第３９卷第２２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ３９Ｎｏ２２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１１２２０１２大型龍門式加工中心橫梁筋板設計與分析唐振宇１，李鍛能２（１廣州航海高等?？茖W校，廣東廣州５１０７２５；２廣東工業(yè)大學機電工程學院，廣東廣州５１００９０）摘要：大型龍門式加工中心的龍門式結構中，橫梁是其關鍵部件之一，起著連接滑座、滑鞍等關鍵部件的作用，而橫梁自身的設計結構及布局決定了其靜、動態(tài)特性，其中橫梁筋板的動、靜態(tài)特性直接關
2、系到加工中心的整機性能。對大型龍門式加工中心常用的４種筋板結構橫梁的靜、動態(tài)特性進行仿真分析，結果表明，Ｏ型筋板結構橫梁的靜、動態(tài)特性最優(yōu)。采用Ｏ型筋板橫梁的龍門式加工中心的整機性能更好，可更好地保證機床加工精度和效率。關鍵詞：龍門加工中心；橫梁筋板設計；靜動特性分析中圖分類號：ＴＨ１２２文獻標識碼：Ａ文章編號：１００１－３８８１（２０１１）２２－０４０－３ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＢｅａｍＳｔｉｆｆｅｎｅｄＰｌａｔｅｓｏｆＬａｒｇｅＧａｎｔｒｙＭａｃｈｉｎｅＣｅｎｔｅｒ１２ＴＡＮＧＺｈｅｎｙｕ，ＬＩＤｕａｎｎｅｎｇ（１
3、ＧｕａｎｇｚｈｏｕＭａｒｉｔｉｍｅＣｏｌｌｅｇｅ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０７２５，Ｃｈｉｎａ；２ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１００９０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅａｍｉｓｏｎｅｏｆｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｇａｎｔｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｌａｒｇｅｇａｎｔｒｙｍａｃｈｉｎｅｃｅｎｔｅｒ，ｌｏｃａｔｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｌｉｄｅｒｅｓｔａｎｄｔｈｅｓｌｉｄｅｓａｄｄｌｅ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｒｒａ
4、ｎｇｅｍｅｎｔｏｆｂｅａｍｄｅｃｉｄｅｉｔｓｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｎｄｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｉｆｆｅｎｅｄｐｌａｔｅｓｏｆｂｅａｍｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｃｈｉｎｅｃｅｎｔｅｒ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｅｓｏｆｔｈｅｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｂｅａｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｅｒｅｆｏｃｕｓｅｓｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａ
5、ｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＯｔｙｐｅｓｔｉｆｆｅｎｅｄｐｌａｔｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．ＴｈｅｉｎｔｅｇｒａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｗｉｔｈＯｔｙｐｅｓｔｉｆｆｅｎｅｄｐｌａｔｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｅａｍａｒｅｂｅｔｔｅｒａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃａｎｂｅｅｎｓｕｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇａｎｔｒｙｍａｃｈｉｎｅｃｅｎｔｅｒ；Ｄｅｓｉｇｎｏｆｂｅａｍｓｔｉｆｆ
6、ｅｎｅｄｐｌａｔｅｓ；Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ隨著科學技術的不斷發(fā)展，數(shù)控機床正朝著高速龍門式高速加工中心結構形式，一種為龍門架移動式度、高精度、高綜合性能方向發(fā)展。高速數(shù)控機床以結構，另一種為高架橋式結構，高架橋式結構機床橫高切削速度、高進給速度和高加工精度為主要特征，梁部件的質量更輕，更適合高速加工的要求。大型龍研究和開發(fā)出性能優(yōu)良的超高速機床，是實現(xiàn)高速加門式加工中心的龍門式結構中，橫梁是其中的關鍵部工的前提和關鍵，也是當前高速加工技術的研究熱件之一，起著連接滑座、滑鞍
7、等關鍵部件的作用，橫點。龍門式加工中心是現(xiàn)代大型工件加工機床中比較梁自身的設計結構及布局決定了其動、靜態(tài)特性，而經(jīng)濟的一種機床，通常能夠實現(xiàn)輪廓銑削、曲面加橫梁筋板的動、靜態(tài)特性又直接關系到加工中心的整工，并能獲得較高的加工精度和表面質量。傳統(tǒng)龍機性能。要提高機床的加工效率、精度，必須考慮機門機床的進給運動方式是主軸箱在橫梁上作橫向運床結構的靜動態(tài)特性，尋找有效的方法來降低振動對動，實現(xiàn)ｙ方向的進給運動，主軸上下運動實現(xiàn)ｚ加工過程的影響。主要包括兩條途徑［１－２］：（１）確定方向的進給運動，ｘ方向的進給則由工作臺運動來并消除振源；（
8、２）減少振動對加工工件的影響。由完成。于振源是客觀存在的，不容易消除，一般采用第二條隨著高速高精度鏜銑加工技術的發(fā)展，常常要對途徑來提高機床結構的動態(tài)性能。具體方法是：（１）大型整體零件或幾何形狀復雜的型面進行加工。傳統(tǒng)改善機床結構，
