冀 敏，张进生，王书达，孙 芹

(山东大学 a.机械工程学院；b.建材与建设机械研究中心；c.高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南 250061)

开放式加工设备整机静动态特性分析及其优化*

冀 敏a,b,c，张进生a,b,c，王书达a,b,c，孙 芹a,b,c

(山东大学 a.机械工程学院；b.建材与建设机械研究中心；c.高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南 250061)

以开放式铝材构件加工设备为研究对象，对整机结构进行了静动态特性分析及其优化设计。分析了考虑切削力情况下整机静力变形情况与各部件变形量占系统总变形量的百分比、找出了系统静刚度的薄弱环节；通过整机模态分析获得了前6阶固有频率及振型，找出了整机动态特性薄弱环节；对薄弱环节——横梁及滑枕进行了优化。为研究此类加工设备静动态特性及其结构优化设计提供理论基础，有助于提升窄长铝材构件加工质量，促进相关行业发展。

开放式加工中心；静力学分析；模态分析

0 引言

窄长铝材构件加工设备主要应用于轨道交通、船舶、车辆用铝型材及建筑幕墙等加工领域，因为该类铝型材具有结构上长宽比大、壁薄、截面复杂和工艺上加工工序多、加工区域距离远、易变形的特点，所以要求加工中心具有纵向行程长、装卸方便、静动刚度好、精度高等特点。

近年来，国内外对龙门式加工中心静动态特性进行了较多的研究。李殿新[1]等人采用细化试验方法测量了机床整机及部件的变形量，找到了整机静刚度的薄弱环节。……