黄 静 陈再良

(①苏州大学机电工程学院，江苏 苏州215021;②亳州师范高等专科学校理化系，安徽 亳州236800)

我国大型落地镗铣床方面的生产及制造水平比过去有了很大的提高，但与国外同类产品的性能相比，还有很大差距。就数控回转工作台而言，主要在承载能力、结构刚性、抗振性、精度保持性等方面存在差距。研究设计了一种4 000 mm×5 000 mm的新型结构工作台，并以提高工作台刚性和动态特性为目标进行了优化。

1 筋板结构的设计与力学分析

工作台筋板的布置形式一般有米字形、井字形、X形、环形+放射形以及仿生结构等等。文中对传统筋板结构中的井字形筋板(即纵横筋板)和环形筋+放射形筋两种筋板布置形式展开研究。

1.1 创新型工作台结构形式

对传统筋板结构的等效力学模型分析发现，放射形筋板能够很好地传递台面上的载荷，传递过程中不会产生悬臂载荷及传递的拐角，具有最短的传递路径，不会产生因筋板附加扭矩而引起的变形，也不会产生明显的应力集中，明显地提高了回转工作台的结构刚性。而纵横筋板较环形筋板在结构上简单得多，具有很好的加工性能。综合考虑工作台的加工性能以及筋板结构的合理性，对传统筋板结构进行改进得到一种新型的筋板布置形式:在环形筋+放射形筋的基础上保留放射筋板，而将环形筋板用多边形筋板来替代。

新型筋板布置形式如图1c所示，放射形筋板+多边形筋板中保留了放射筋的这些优点，避免了纵横筋板局部变形对工作台整体变形影响严重的缺点，而用多边形筋替代环形筋的好处在于使工作台筋板结构变得简单，且易于加工。……