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1、２０１１年１１月機(jī)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(shè)計(jì)與分析唐振宇１，李鍛能２（１廣州航海高等?？茖W(xué)校，廣東廣州５１０７２５；２廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣東廣州５１００９０）摘要：大型龍門式加工中心的龍門式結(jié)構(gòu)中，橫梁是其關(guān)鍵部件之一，起著連接滑座、滑鞍等關(guān)鍵部件的作用，而橫梁自身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及布局決定了其靜、動(dòng)態(tài)特性，其中橫梁筋板的動(dòng)、靜態(tài)特性直接關(guān)
2、系到加工中心的整機(jī)性能。對大型龍門式加工中心常用的４種筋板結(jié)構(gòu)橫梁的靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明，Ｏ型筋板結(jié)構(gòu)橫梁的靜、動(dòng)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(jī)性能更好，可更好地保證機(jī)床加工精度和效率。關(guān)鍵詞：龍門加工中心；橫梁筋板設(shè)計(jì)；靜動(dòng)特性分析中圖分類號(hào)：ＴＨ１２２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床正朝著高速龍門式高速加工中心結(jié)構(gòu)形式，一種為龍門架移動(dòng)式度、高精度、高綜合性能方向發(fā)展。高速數(shù)控機(jī)床以結(jié)構(gòu)，另一種為高架橋式結(jié)構(gòu)，高架橋式結(jié)構(gòu)機(jī)床橫高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工精度為主要特征，梁部件的質(zhì)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(jī)床，是實(shí)現(xiàn)高速加門式加工中心的龍門式結(jié)構(gòu)中，橫梁是其中的關(guān)鍵部工的前提和關(guān)鍵，也是當(dāng)前高速加工技術(shù)的研究熱件之一，起著連接滑座、滑鞍
7、等關(guān)鍵部件的作用，橫點(diǎn)。龍門式加工中心是現(xiàn)代大型工件加工機(jī)床中比較梁自身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及布局決定了其動(dòng)、靜態(tài)特性，而經(jīng)濟(jì)的一種機(jī)床，通常能夠?qū)崿F(xiàn)輪廓銑削、曲面加橫梁筋板的動(dòng)、靜態(tài)特性又直接關(guān)系到加工中心的整工，并能獲得較高的加工精度和表面質(zhì)量。傳統(tǒng)龍機(jī)性能。要提高機(jī)床的加工效率、精度，必須考慮機(jī)門機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式是主軸箱在橫梁上作橫向運(yùn)床結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)特性，尋找有效的方法來降低振動(dòng)對動(dòng)，實(shí)現(xiàn)ｙ方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主軸上下運(yùn)動(dòng)實(shí)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(jìn)給運(yùn)動(dòng)，ｘ方向的進(jìn)給則由工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)來并消除振源；（
8、２）減少振動(dòng)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(shù)的發(fā)展，常常要對途徑來提高機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能。具體方法是：（１）大型整體零件或幾何形狀復(fù)雜的型面進(jìn)行加工。傳統(tǒng)改善機(jī)床結(jié)構(gòu)，
