桥架式横梁结构的设计分析与优化

2015-09-13段文科康献民陈然然

制造业自动化 2015年22期

段文科，康献民，陈然然

（五邑大学机电工程学院，江门 529020）

0 引言

加工效率和精度是衡量加工中心性能水平的重要技术指标，为了适应现代高速、高精度和五轴、复合加工的要求，出现了主轴横梁移动式的桥架结构，来减轻运动部件质量，增加结构对称性、减小热变形、提高机床的效率和精度。作为五轴机的横梁，上承接着溜板、滑板；下连接着导轨，是重要的移动部件。因此横梁布局的设计，筋板的布置、结构的轻量化直接关系到五轴机的加工性能和制造成本。

国内外许多学者都对横梁结构进行了深入的研究，文献[1～3]对横梁筋板的改进做了细致的分析，在横梁布置筋板上提供了理论指导。文献[4]分析了一种消除定梁龙门机床横梁热变形伸缩结构的基本原理和特点，并对某专利结构的不足之处进行了分析，提出了一种新的应对定梁龙门机床横梁热变形伸缩的结构。文献[5～10]对横梁结构的做了静动力学分析，评估的结构的静动刚度，并在一定程度上做了结构优化，但是他们通常只在改善横梁形状或降低横梁质量或改变筋板布置方面，从单一角度做出优化，其结果有局限性。因此有必要对横梁结构进一步的研究。