1 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床正朝著高速度、高精度、高綜合性能方向發(fā)展[1]。橫梁移動(dòng)式龍門加工中心跨距大，效率高，可進(jìn)行五面體加工，從而獲得較高的加工精度和表面質(zhì)量，適用于大型零部件的加工，廣泛的應(yīng)用于汽車制造、船舶機(jī)械、大型模具等行業(yè)中。隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對產(chǎn)品加工質(zhì)量及加工精度要求也在不斷提高，構(gòu)成了對機(jī)床性能更高的要求。橫梁原理，模仿睡蓮葉脈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了機(jī)床橫梁筋板結(jié)構(gòu)，使橫梁靜動(dòng)態(tài)特性得到有效提高；文獻(xiàn)[6]對重型龍門鏜銑床橫梁受力情況進(jìn)行了分析并設(shè)計(jì)分析了三種外形尺寸的橫梁，通過對橫梁自身剛度和橫梁變形折算至刀尖位移的分析，為橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了計(jì)算方法與依據(jù)。文獻(xiàn)[7]以橫梁底板厚度、橫梁壁厚、導(dǎo)軌寬度、筋板厚度為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，采用靈敏度分析方法找出影響橫梁性能的關(guān)鍵因素，后對橫梁進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對比優(yōu)化前后橫梁各性能參數(shù)，證明優(yōu)化設(shè)計(jì)后的橫梁具有良好的性能。

針對橫梁關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：筋板結(jié)構(gòu)和上導(dǎo)軌支撐筋板結(jié)構(gòu)，結(jié)合企業(yè)橫梁移動(dòng)式龍門加工中心橫梁筋板結(jié)構(gòu)，另外設(shè)計(jì)了7種橫梁筋板結(jié)構(gòu)，運(yùn)用有限元軟件對8種橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)特性有限元分析，篩選出相對優(yōu)秀的方案進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計(jì)，即對橫梁上導(dǎo)軌懸臂支撐筋板進(jìn)行了傾斜設(shè)計(jì)，對比上導(dǎo)軌懸臂支撐結(jié)構(gòu)傾斜設(shè)計(jì)與非傾斜設(shè)計(jì)的橫梁靜動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，篩選出設(shè)計(jì)方案，為橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)與方法參考。