龙门机床横梁的仿形加工
五面体数控龙门镗铣床的大跨距（5米以上）横梁结构设计
五面体数控龙门镗铣床的大跨距（5米以上）横梁结构设计简介现有技术中，由于定梁门动式五面体数控龙门镗铣床Y 轴行程达到了 3.5 米，其主梁长度超过 8 米，如果采用传统铸件横梁就会使重量接近30 吨，过大的重量会造成造成横梁下垂，Y 轴直线度难以保证，并且 X 轴也因为惯量大而无法高速移动。
针对现有技术存在的不足之处，一种受力结构合理、受力均匀、横梁轻、减少横梁变形量的定梁门动式五面体数控龙门镗铣床的大跨距横梁。
是这样实现的：横梁上设置有上导轨与侧导轨，横梁结构为空心框架结构，空心框架结构的内框架包括纵向筋和横向X 型筋，横向X 型筋焊接于横梁的框体内，纵向筋焊接于横向 X 型筋与框体内之间且沿横梁长度方向均匀排列布设。
由于采用纵向筋和横向X 型筋，横梁轻；纵向筋沿横梁长度方向均匀排列布设，受力结构合理、受力均匀，减少横梁变形量。
因而，具有受力结构合理、受力均匀、横梁轻、减少横梁变形量的优点。
五面体数控龙门镗铣床的大跨距（5米以上）横梁结构设计图中，1、上导轨；2、侧导轨；3、纵向筋；4、横向 X 型筋；5、框体。
参照图本实例在横梁上设置有上导轨 1 与侧导轨 2，横梁结构为空心框架结构，空心框架结构的内框架包括纵向筋 3 和横向 X 型筋 4，横向 X 型筋焊接于横梁的框体 5 内，纵向筋 3 焊接于横向 X 型筋 4 与框体 5 内之间且沿横梁长度方向均匀排列布设。
工作原理：上导轨 1 与侧导轨 2 成 90 度垂直，使受力在横梁内部均匀传递，纵向筋 3 保证横梁受力挤压时变形小，横向 X 型筋 4 能有效对抗横梁重力下垂情况。
焊接式横梁整体采用钢板焊接，重量很好的控制在 20 吨以下，主体结构采用 CAE 优化设计，优化为内 X 型筋结构，总量轻、变形少；为保证焊接质量，钢板焊前均进行表面喷丸，涂漆烘干处理，提高了钢板表面质量和防锈能力；焊接件采用振动消应力处理，粗加工后二次回火，再半精加工、精磨。
《大型龙门铣床新型横梁的研究与设计》
《大型龙门铣床新型横梁的研究与设计》篇一一、引言随着现代制造业的快速发展，大型龙门铣床作为重要的加工设备，在机械制造、汽车制造、模具制造等行业的应用日益广泛。
而作为龙门铣床关键组成部分的横梁，其性能的优劣直接关系到整个机床的加工精度、工作效率和使用寿命。
因此，对大型龙门铣床新型横梁的研究与设计显得尤为重要。
本文旨在探讨新型横梁的设计理念、结构特点及优化方法，以期为相关领域的研究提供参考。
二、新型横梁的设计理念新型横梁的设计理念主要体现在结构优化、材料选择和加工工艺三个方面。
首先，结构优化旨在提高横梁的刚性和稳定性，以适应高精度、高效率的加工需求。
其次，材料选择上，应选用高强度、轻质化的材料，以降低横梁的自重，提高其动态性能。
最后，加工工艺方面，应采用先进的制造技术，确保横梁的加工精度和表面质量。
三、横梁的结构特点新型横梁采用双柱式结构，具有较高的刚性和稳定性。
同时，为提高加工精度，设计了多级齿轮传动系统，实现高精度的位置控制。
此外，为方便安装和调整刀具，横梁上还设计了多个刀具安装座和调整机构。
在材料选择上，采用高强度、轻质化的合金材料，以提高横梁的动态性能。
四、优化方法及实施步骤1. 优化设计：采用有限元分析软件对横梁进行结构分析和优化设计，以提高其刚性和稳定性。
2. 材料选择：选用高强度、轻质化的合金材料，降低横梁自重，提高动态性能。
3. 加工工艺：采用先进的制造技术，如数控加工、精密磨削等，确保横梁的加工精度和表面质量。
4. 试验验证：通过实际加工实验，对新型横梁的性能进行验证和优化。
五、实验结果与分析通过实际加工实验，新型横梁在刚性和稳定性方面表现出色，能够满足高精度、高效率的加工需求。
同时，由于采用高强度、轻质化的合金材料，使得横梁的自重降低，动态性能得到提高。
此外，先进的制造技术确保了横梁的加工精度和表面质量，进一步提高了机床的加工性能。
六、结论与展望本文对大型龙门铣床新型横梁的研究与设计进行了探讨，提出了一种双柱式结构的新型横梁设计理念及优化方法。
高档龙门数控机床的横梁圆筒式设计
高档龙门数控机床的横梁圆筒式设计
现有技术
高档龙门数控机床的横梁圆筒式设计
圆形筋式横梁，包括正方形的外壁，外壁内接有圆筋，圆筋与外壁通过相切处的四个结合点连接为一体，外壁和圆筋上均设有出气孔，外壁两端装有筋板。
横梁的承载与加工负荷通过外壁和内接圆筋的结构形式消除扭曲变形，不受铸件材质的影响，保证了机床的刚度和加工精度；出气孔的设置既可以通气、清砂，又起到了减重的作用。
筋板上的加强筋垂直交叉。
外壁上的出气孔为圆形孔，圆筋上的出气孔为长条孔，根据结构均布，方便加工。
外壁与圆筋为铸造一体结构。
外壁与圆筋焊接为一体。
效果
龙门机床的圆形筋式横梁设计合理，横梁扭曲变形的问题消除，在加工过程中，横梁的稳定性得到明显的提升，保证机床的加工精度。
动梁龙门式机床横梁导轨加工工艺
动梁龙门式机床横梁导轨加工工艺齐延男;王欣【摘要】通过对大型动梁龙门式机床横梁进行受力分析,在横梁加工过程中模拟变形趋势,将横梁受力变形曲线作为加工参考,解决了横梁零件变形导致机床Y轴精度超差的问题,并介绍了横梁加工工艺过程.【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】3页(P35-37)【作者】齐延男;王欣【作者单位】沈阳机床股份有限公司辽宁110142;沈阳机床股份有限公司辽宁110142【正文语种】中文大型动梁龙门移动式机床主要用于大型复杂零件加工，由于其加工范围广、加工能力强，成为近年来主要的机床产品而被市场认可。
图1 动梁龙门机床整体结构1.床身 2.立柱及滑座 3.横梁 4.滑枕、滑板及铣头动梁龙门机床整体结构如图1所示。
因大型动梁龙门移动式机床的特殊结构特点，其横梁零件受自重及Z轴工作部件重力影响，会产生零件变形，造成机床Y轴精度超差。
这一问题成为制约大型动梁龙门移动式机床发展的关键因素，因此解决横梁零件变形问题成为机床制造技术的一项关键内容。
本文对沈阳机床股份有限公司研发生产的ASCAMILL-G系列大型动梁龙门机床的横梁零件变形值进行静态分析，并对横梁零件的精加工过程进行介绍。
1.横梁静态分析ASCAMILL-G系列大型动梁龙门机床的横梁长约14 000mm、宽约1 000mm、高约2 000mm，总质量37t。
零件材料为球墨铸铁QT400-15。
经分析，横梁受力主要为横梁自身的重力和Z轴部件因重力而施加在横梁上的力。
其中横梁自身的重力约为Fg＝－3.7×105N，Z轴部件施加在横梁面的重力Fz＝－2.0×105N。
而影响到机床Y轴精度的位置只是横梁零件的导轨位置，因此将上述力在导轨位置进行简化转换，如图2所示。
根据牛顿第三定律，对图2中各力进行分析计算。
F1和F4的合力表示横梁上导轨面的受力情况；F2和F5的合力表示横梁下导轨平面的受力情况；F3和F6的合力表示横梁下导轨立面的受力情况。
一种可实现倾斜度调整的龙门结构横梁的制作方法
一种可实现倾斜度调整的龙门结构横梁的制作方法
摘要：
一、引言
二、龙门结构横梁的制作方法
1.材料选择与加工
2.横梁主体结构设计
3.倾斜度调整装置设计
4.同步平衡调整方法
三、总结
正文：
一、引言
龙门结构横梁作为机床的关键部件，其性能直接影响到机床的整体加工精度和稳定性。
为提高横梁的倾斜度调整能力，本文将介绍一种可实现倾斜度调整的龙门结构横梁的制作方法。
二、龙门结构横梁的制作方法
1.材料选择与加工
选择高强度、高刚度的材料，如合金钢、铸铁等。
加工过程中，严格控制工艺流程，确保横梁主体的尺寸和形状精度。
2.横梁主体结构设计
根据机床的使用要求，设计合理的横梁主体结构，满足强度、刚度和稳定性要求。
同时，考虑横梁上加工部件的布局，使其在加工过程中具有较好的对
称性，降低重力对横梁的影响。
3.倾斜度调整装置设计
设计一套倾斜度调整装置，用于实时监测并调整横梁的倾斜度。
该装置可采用传感器、执行器等元器件，通过电气控制系统实现自动调整。
4.同步平衡调整方法
（1）采用电液比例阀对油缸压力进行线性调整，使横梁在移动过程中油缸压力逐渐补偿，实现同步平衡。
（2）采用Y轴分段补偿方式，消除滑枕铣头沿横梁移动造成的重力偏载对横梁移动的定位精度的影响。
（3）通过优化横梁的运动轨迹和控制算法，降低压力冲击，使横梁运行平稳，避免出现倾斜超差现象。
三、总结
本文介绍了一种可实现倾斜度调整的龙门结构横梁的制作方法，通过合理的设计和同步平衡调整方法，提高了横梁的性能和稳定性。
立式车铣中心横梁导轨的仿形设计和制造方法
横梁是立式车铣中心的重要移 动进 给部件 ，它 的 结构性能 的好坏直接影响机床对工件的加 工精度 ，通 过对横梁工况 的受力分析 ，对横梁的导轨 面进行特殊 的加工处 理 ，已达到对横梁部件 的优化 ，大大提高了
加 工精度 。
构 ，就是在加工横梁主导轨面之前 ，通过分析软件进 行有限元 分析 ，按照分析 出的数据要求 ，设计出横梁 导轨载荷形变后 的仿形 曲线 ，将横梁导轨面按照预先 设计 出的仿形 曲线反方 向地加 工出仿形 曲面 ，该 曲线 弧度 与横梁受力变形后 的弧度相同、方 向相反 ，以抵 消横梁 自重及滑板套件重力导致的横 梁主导 轨面的变 形 ，此种结构不 仅从 结构 上 简化 了横 梁 的设 计 复 杂 度 ，同时还不需要 为重力变形增加横梁 的刚性 ，但 此
中图分类号 ห้องสมุดไป่ตู้Ｔ Ｈ１ ６ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ １— ３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ３ ）１ ４－ ０ １ ４— ４
Ｃｏ ｐ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ａｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃｒ ｏ ｓ ｓ ｒ ａ ｉ ｌ Ｇｕ ｉ ｄ ｅ ｗａ ｙ ｆ ｏ ｒ
立式车铣中心横梁导轨 的仿形设计和制造方法
刘兴 卓 ， 喻鹏 ，苏文涛
（ 沈 阳机 床股 份有 限责任 公 司 ，辽 宁沈 阳 １ １ ０ ０ ４ １ ）
摘 要：车铣横梁直线导轨仿形装置 ，包括横梁主体 、直线滚 动导 轨、滑板套件 ，其特征 在于横梁主体 的两平 行导轨接
合 面和导轨定位面为机加工制造 出的仿形 曲面 ，提高了机床的工作精 度 ，简化 了机床 的设 计结构 ，并且降低 了机床横梁 的 加工难度 ，缩 短了机床 的制造周期 。 关键 词 ：横梁 ；直线导轨 ；仿形装置 ；仿 形曲面 ；工作精度
龙门机床横梁的仿形加工
时 的受力 情况 进行 有限元 分 析 ，得 出 Ａ面变 形 曲线 。 当 滑板位 于横 梁 中பைடு நூலகம்时 的横 梁 变形 曲线 如 图 ３所 示 ， 此 时分析 的 约束 条 件 处 理 为 横 梁 和 立 柱 结 合 面 的 螺
Ｃ Ｄ￣ ＡＭ／ Ａ Ａ Ｃ Ｃ 直 甩
１ｐ ｌ ａｉｎｏ Ａ Ｃ Ｍ／ Ａ Ｐ ｐｉ ｔ ｆＣ Ｄ／ Ａ Ｃ Ｐ ｃ ｏ
龙门机床横梁的仿形加工
中捷 机 床 有 限公 司 （ 宁 沈 阳 １０ ４ ） 辽 １ １２ （ 西西安 陕 王 道 明 郭 志超 齐延 男 刘 清 涛 长 安 大 学 工 程 机 械 学 院 ７ ０６ ） １０ ４
即为不 考虑 横 梁 自重 时 的横 梁 加 工 曲线 （ ：此 时 注
Ａ线为 Ｄ线 向上平移 线 ；Ｂ线为 修正后 的加 工 曲
线 （ 含横 梁实 际 自重 ） ，用 Ｃ线对 应位 置数 值 减去 Ｄ
不 考虑 自重 是 因 为横 梁 铸 件 本 身 材 质 分 布 不完 全均
一
线 对应 位置 数值可 得 到该 曲线 ；Ｃ线 为分 析得 到 的横
图 ２ 横梁立柱变形
２ ．横 梁 仿 形 加 工 仿形 加工 关 键 是 要 找 到 仿 形 加 工 曲线 ，本 文 采
方法 ，铣 、磨 Ａ面 和 日面 以达 到 精 度 要 求 。但 在 实 践 中发现 ，在 滑板 和主 轴 箱安 装 之 后 ，横 梁 受 自重 、
滑板 和主 轴 箱 的 翻 转 力 矩作 用 而 发 生 变形 ，使 得 横 梁直 线度 经常 难 以保证 ，如 图 ２所 示 。
定梁龙门加工中心横梁导轨变形分析与优化设计
度 Ｚ 以上 下 导 轨 宽 度 （。 。 和 。那 作 用 于横 梁 两 导 轨 乘 ｂ 、ｂ）
顶 面 的 压 强 Ｐ＝ ｇ ［ ｂ ＋ ２ ］＝ ．ｘ ３ ２ ［ ．５ （ ．６ ｌｍ ／ １（ ｔ６ ） ９８ ２ ４ ＋ ０ ｘ ００ ＋ ８ Ｏ ４ ］＝ ． ｌ ５（ ａ ２ ０ （Ｐ ） ． ） ２７ Ｐ ）＝ ７ ｋ ａ 。 ０ ×０ 另 外 作 用 于上 导轨 背 面 Ａ点 受 到 了 向前 颠 覆 力 产 生 的 压 力 ， 以下 导 轨 Ｂ点 为 支 点 ，滑 鞍 滑 枕 部 件 重 心 Ｃ点 在 上 、下 导 轨 向 下延 长线 上 ．重 心 约 与 下 导 轨 距 离 约 等 于 上 下导轨 间距的距离 设定 为 口 ．上 下 导 轨 延 长 线 与 垂 直 线 构 成 １ ．。 根 据 杠 杆 原 理 与 分 力 的 计 算 公 式 ， ４５ ， ＝ ｇ ｍ．
ｔ ｌ ．。 ， ＝ ｇａ ｌ ．。 ２ ４ ｘ ．ｘ ． ９ ５ ４ Ｎ，那 作 用 ａ ４５ ０ ｍ ｔｎ ４５ ＝ ３ ２ ９８ ０２ ＝ ９ ４ ｎ ５
于 横 梁 上 导轨 背 面 Ａ 点 的 压 强 Ｐ＝ ／（ｂ ）＝ ９ ４ （ ．５ ２ＦＩ ｔ３ ５ ４ ＋ ０８ ｘ
００ ） ：１ ０ １ ５ （ ａ ＝ ４ （ Ｐ ） ．５ ． ｘ０ ４ Ｐ ） １０ ｋａ 。
。 ． ．
＿ ：曼 轨 的变 形 问 题 是 这 类 产 品 的关 键 技 术 难 题 ．针 对 此 问 题 进 行 研 究 ，找 出从 设 计 制 造 过 程 囊 ｌ
关 键 词 ：龙 门加 工 中心 ；横 梁 ；导 轨 ；变 形 中 图分 类 号 ：Ｔ ６ ９ Ｇ ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ４ ２ （０ ０ ０ ０ — ２ ０ ９ ９ ９ ２ １ ）１ － １ ４ ０ １
龙门式机床横梁的结构设计研究
（% ）
横梁的截面结构示意图
（# ）
慢，横梁处于静态，因此这里选用有 限元计算方法进行静态分析
［(］
。用三
维设计软件对横梁进行物理建模，在
(#
机电工程技术 !""# 年第 $% 卷第 $ 期
研究与开 发
态刚度在提高，而所需材料 质 量 却 越 来 越 少 ， 也 就 是 材 料 成本费用逐渐减少。但从加 工 工 艺 性 方 面 来 说 ， 加 工 难 度 在提高，加工成本增加。
!""% ， （- ） 4
［/ ］张宪栋，徐燕申 4 基于 78) 的数控机床结构部件静动态设计 ［5］ 4 机械设计， !""% ， !! （% ） 4 ［ %］ 黄 秋 波 ， 孙 艳 平 等 4 立 车 横 梁 与 工 作 台 的 有 限 元 分 析 计 算 ［5］ 4 工艺与装备， !""% ， （. ） 4
［&］
，作为
$ 龙门式机床横梁板筋形式
横梁的内部板筋是 根 据 载 荷 特 点 ， 通 过 合 理 布 置 加 强 筋的形式提高横梁的局部刚 度 重 要 形 式 。 图 & 是 主 要 几 种 板筋形式示意图
［!］
： 其 中 （1） 是 最 简 单 、 最 普 通 的 一 种
形 式 ， （2） 、 （ 3） 、 （ 4） 结 构 相 对 较 复 杂 ， 可 获 得 较 好
& 引言
龙门式机床是加工 装 备 中 必 不 可 少 的 一 种 机 床 。 龙 门 机床有龙门铣床、龙门镗铣床、龙门车床、龙门加工中 心、龙门磨床、龙门刨床等，主要应用于大型零件的加 工，也有用于小型特别是高 精 度 零 件 的 加 工 ， 如 在 模 具 行 业当中广泛应用的小龙门雕 刻 机 、 高 速 铣 床 等 。 龙 门 式 机 床主要有加工跨距大、加工 效 率 高 、 刚 度 高 的 特 点 ， 适 应 于批量或高精度加工。在航 空 、 航 天 、 汽 车 、 模 具 等 制 造 行业中得到广泛的应用。 横梁是机床的主要 支 承 件 ， 对 整 个 机 床 的 性 能 影 响 非 常大。因此应该根据载荷情 况 以 及 机 床 的 使 用 要 求 ， 设 计 横梁的结构形式，并进行相关的分析研究。 本文采用有限元分 析 方 法 ， 得 出 不 同 横 梁 导 轨 分 布 形 式的最大静态位移比较图和 同 等 条 件 下 的 质 量 比 较 图 ， 为 生产实际合理选用横梁结构 形 式 及 导 轨 分 布 形 式 提 供 一 定 的参考依据。
数控龙门铣横梁调平系统分析数控龙门铣横梁升降
数控龙门铣横梁调平系统分析数控龙门铣横梁升降1 概述13米数控龙门铣为我单位大型数控机床之一，在生产过程中起着十分重要的作用。
这台机床是我单位与80年代后期从德国引进，工作台长13M，数控系统为西门子8M，PLC为S5-135WD，采用直流调速驱动装置。
多年过去了，该数控龙门铣床也进入了大修时期，但原机床所配的数控系统8M已经停产，系统的其它备件也相当昂贵，为此，公司决定将原系统升级为西门子840D，PLC系统升级为S7-300。
在首次改造升级后，机床运行平稳，但是最近两年，横梁调平系统频繁出现报警，电气调平失效，每次都得手动调平，十分麻烦，尤其是在机床回参考点设置过程中，造成机床加工效率低，影响了正常的生产，为此，我单位决定对此问题进行彻底处理。
经过我单位工程技术人员的讨论及向西门子公司服务的咨询，最后决定采用调整电气控制和程序的方案来解决此问题。
2 横梁调平系统横梁调平是由横梁升降电机提升横梁，然后调平电机进行微调，使整体横梁达到平衡。
对于工作台长13M,宽3.5M的龙门铣，滑枕、铣头及溜板等质量共近30T，当铣削单元（溜板）在横梁导轨上作水平运动时势必造成横梁的倾斜，越是靠近横梁导轨的两端横梁倾斜就越严重，如果横梁没有调平机构来维持，机床走溜板加工出来的平面和工作台平面就会不平行，最终导致加工工件的水平面不平，即几何精度超差，如果使用铣头加工工件，会造成铣头四个方向加工平面几何精度超差。
数控NCU单元。
NCU是840D数控系统的控制核心和信息处理中心，它包括了各个轴所有的差补，轨迹运算并且控制集成了高性能的PLC，NCU硬件版本为NCU573.5，*****软件版本为6.5，PLC采用的是S7-300（CPU317-2DP128K）系列高性能逻辑控制器。
3 横梁调平原理横梁左右立柱导轨分别安装有光栅尺作为位置检测，左立柱导轨光栅尺作为数显轴W2，因为横梁调平机构在左立柱顶部，右立柱导轨光栅尺作为横梁主轴位置反馈，既W1轴的全闭环光栅尺，横梁在机械调平之前，先移动溜板到横梁中间位置，然后通过水平仪调平横梁，此时，W1轴和W2轴在回完参考点后应该数据完全一样，如果不一样，可以通过修改零点偏置参数使其达到一致。
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通 过横 梁受 力 的有 限元 分 析 ， 定 出横 粱 不考 虑 确 自重 时 的加 工 曲线 ， 而后 以测 得 自重 时 横 梁 的 变形 曲 线 对 不考虑 自重时 的加 工 曲线 进 行 修 正 ， 到 最终 的 得 仿 形加 工 曲线 。仿形 Ｄ ｘ 曲线事先 考虑 到 横梁受 自重 ｉ： ￣
载 荷处 理 ： 采用 远程 载 荷 方 式 处 理 滑板 和 主轴 箱 等 件 自重 ； 网格 划分 ： 用 高 品质 ， 同部 位 分 别 划 分 的方 采 不
法。
及 外 力作用 的变形 情 况 ， 使龙 门机 床 轴 直 线 度 在 一 次安 装后 即 可满 足 要 求 。 因为 有 限 元 分 析 结 果 的 误 差 ， 使 得仿形 曲线 有一 定误 差 ， 会 但一般 局 部修 配 即 叮
置 状 态 ， 图 ５所 示 。 自然 如 时效 处 理 一 定 时 间 后 ， 用 可
图４ 横梁平 放加工 图
力后 的理论变 形 曲线 ， 并对 其 进 行 修 正 ； 后 ， 此 曲 然 按 线对 横 梁进 行仿 形加 工 ， 得 加 工 出的 横 梁 一 次安 装 使 即可 以满 足 几何 精 度 要 求 ， 免 了 盲 目、 复 加 修 横 避 反
收要求滑板沿横梁运动方向（ 轴） ｙ 的正向和侧 向直线 度符 合特 定要 求 。 横梁材质多为铸铁 ， 门横梁正面 、 龙 ｃ和侧面 ４ 是 影 响龙 门机 床 ｌ轴 正 向和侧 向直 线 度 的 主要 因素 ， ，
一 茎
图１横梁 立柱装 配图 图２横梁 立柱变形 图
如： 对一长 ６ｍ的机床横梁 ， 向行程 ４１０ｍ ｌ ， ０ ｍ，
响非 常大 。其 结构 联接 一般 是通 过两 端部 螺钉 固定 在
两立 柱上 ， 滑板 主轴 箱 等构件 在 其 上横 向移 动 ， 图 １ 如 所 示 。龙 门式 机床 横梁 的受 力结 构为 两点 简支 梁支 承
形式 ， 造成 横梁 变形 的主 要原 因是 重 力 和 加 工 时 的切 削力 ， 要 有较好 的静 态 和 动态 性 能 ¨ 。龙 门机 床 验 需 Ｊ
以达 到精 度要 求 。但 在 实践 中发 现 ， 滑 板 和 主轴 箱 在 安装 之后 ， 横梁 受 自重 、 滑板 和主轴 箱 的翻转 力矩 作用 而发生 变形 ， 使得 横 梁直线 度 经常难 以保 证 ， 图 ２所 如
刀
１ 横梁工 艺分析
横梁 是机 床 的主 要 支 承件 ， 整个 机 床 的性 能 影 对
满 足要求 。
２ ２ 横梁 的仿 形加 工 ． 具 体 过程 如下 ：
① 如 图 ４所 ： 横 梁 平 将
放， 正面 朝上 ， 端 ４个 支 撑 两
３ 结 语
采用 对横 梁进 行 有 限 元 分析 的方 法 ， 出横 梁 受 求
块支 承 ， 面精 铣 ， Ａ、 留加 工
余量 ； ②模拟横梁工作时的放
毒
工 。如 果 按 照 图 ５加 工 ， 图６横梁仿形加工曲 获 线示意图 机 床加 工条件 限制 ， 般 只能 采 用 图 ４位 置加 上 最 后 一
图 ３ 滑 板 位 于 横 梁 中 点 时 横 梁 Ａ而 变 形 图
一
道工 序 。
在 该有 限元 分析 中 ， 边界 条件 处理 ： 两立 柱 底部 的 ３个方 向的 固定约 束 ， 横梁 和立 柱 结 合 面 的螺 钉 连接 ，
机床 几何 精度 ｙ轴 正 面 和侧 面直 线 度要 求 ０ ０ ．３ｍｍ，
ＺＵｒ Ｉ牛 弟
朋
工艺与检测 ＴｈＪ 口 ｔ ｅｎｇ ｎＴ ｃ０ｙ ｄｓ ｏ ｅ
在横 梁安 装 在立 柱上 之前 ， 测得 横 梁 Ａ、 Ｃ面直 线 度 Ｂ、
为 ０ ０ ．３ｍｍ， 满足设 计 要求 ， 但是 安 装之 后发 现 Ａ面 直 线 度 全长 ００ Ｂ面 ００ Ｃ面 ００ ； 合要 求 ， ．６ｍｍ， ．７， ．６ 不 需
中 图分 类 号 ： Ｇ６ ９ Ｔ ５ 文 献标 识码 ： Ｂ
Ｔ ｅ ｃ ｐ ｉｇ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｆ ｈ ａ ｔ ｒ ｍｅ ｍａ ｈｎ ｏ ｌ ｒｓ ｂ ａ ｈ ｏ ｙｎ ｎ ｆ ｃ ｕ ｅ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒ ｆ ｔ ｙ ａ ｃ ｉｅ ｔ ｏ ｏ ｓ ｅ ｍ ｃ
ｆ ｃ ｒ ｖ ｓ ｔ ｔｔ ｔ ｏ ｏ ｌ ｅ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｈ ｆｉｉ ｎ ｙ ｏ ｈ ｓ ｅ ａ ｔｐ ｏ ｅ ｈａ ｈｅ ｍｅｈ ｄ ｃ ｕ ｄ ｒ ｄ ｃ ｈｅ ｃ ｓ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｔｅ ｅｆｃｅ ｃ ｆｔ ｅ ａ ｓ ｍｂｌ ｙ． Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ｒ ｓ：Ｃｏ ｙ ｎ ｎ ｆ ｃｕ ｅ；Ｆｉ ｔ ｅ ｎ ａｙ ｉ ；Ｃｒ ｓ ｂ ａ ｐ ｉ ｇ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎｉ Ｅｌｍｅ ｔＡｎ ｌ ｓｓ ｅ ｏ ｓ ｅ ｍ
软 件 ， 对滑 板 位于 横梁 任 意 位 置 时 的 受力 情 况 进 行
有 限 元分 析 ， 出 面变 形 曲线如 图 ３所示 。 得
图解 类型 ：位移
的Ｃ 与Ｄ 的 应 做 线 线 对 点 减贼 ： 篙 笺 运 得 面 形 工的 算， 到Ａ 仿 加 盍 应置值得 对位数叮到
ｒ ｇ ｏ ｈ ｒ ｓｂ ａ ａ ｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｉ ａ ｐ ｏ ｒ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉｓａｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｂ ｇ ｉ ｇ ｗａ ｖ ｉ ｅ ． Ｔ ｅ ｉ ｆｔ ｅ ｃ ｏ ｓ ｅ ｍ ｓｔ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｐ ｒ ｐ ｉ ｅ ｉ ｈ ｎ ｔ ｌ ｉ ｎ ｅ ｕ ｇ ｎ ｓ ａ ｏ ｄ ｄ ｎ ａ ａｏ ｈ
梁， 加快了机床安装进度 ， 降低 １ ｌ ， 成本 ， 同时可为其他
类 似产 品加 工提 供参 考 。
参
术 ．０ ６ ３ ：５ ４ ． ２０ （ ）４ — ７
水平仪 和光 管 ， 出 考 虑材 质 分布 不 均横梁 自重变形的实际曲线 。
摘 要： 针对龙 门机 床横 梁安 装调 试 中的难 点 ， 出采用 有 限元 分 析 和实 际检 测 相 结合 的方 法 ， 出横 梁 仿 提 得
形 加 工 曲线 ， 指导 横梁加 工 ， 来 避免 了横 梁在 机床 安 装调 试 过 程 中 因精 度不 合 而 反 复加 修 。实 践证
明 ： 方法 降低 了成本 ， 高 了装配效 率 。 该 提 关 键词 ： 形加 工 仿 有 限元分 析 横 梁
（ Ｓｅｙｎ ｕｎ ａ ｎ ｒｒｅ ｒ ｐ Ｓ ｅｙｎ １０７ Ｃ Ｎ； ￣ ｈｎａｇＹ ａＤ ｔ ｐ ｓ Ｇｏ ， ｈｎａｇ ２ ， Ｈ ） Ｅ ｅ ｉ ｕ １０ （ Ｓｈｏ ｏ Ｍ ｃａｉ ｌ ｎｉ ｅ ｎ ， ｈｎ ｎＵ ｉ ｒ ｔ， ｉ ｎ １０４ Ｃ Ｎ） ￣ ｃｏｌ ｆ ｅｈｎ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｃ ａｇ ｎ ｅ ｉ Ｘ ０６ ， Ｈ ） ｃ ｎ ｉ ａ ｖ ｓｙ ａ７
２ １ 横梁 有 限元分 析 ．
图５ 横 梁实 际工作状态检 测 图
③ 将 有 限 元 分析 得 到 的
先 不考 虑铸 件本 身缺 陷及 自重 的影 响 ， 考 虑 横 仅 梁 受外 力 作 用 引起 的 变 形 。本 文 采 用 国际 知 名 Ｓｌ ｏｉ —
ｗ ｒｓ公 司开发 的具 有先 进 技术 的 Ｓｌ ｏｋ ｉ ｕａｉ ｏｋ ｏｗ ｒｓｓ ｌ ｏ ｉ ｍ ｔｎ
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Ｂ 曲线 。 梁 删理
④ 梁 放回与 横 再 如图４
所示 的位 置 ， 照 Ｂ线 对 横 依
譬 懋 嚣
线 钱： 示 柱支 表 承
梁 面 行 加 此盎 对Ａ 进 仿形 工，
磨 最 一 编，般 譬 上 用 控序进 － 床采数 程行 为 后 工 在 加
得 的结 果 将 更 加 精 确 ， 受 但
多 次调 整 、 修 ， 加 费工 时 ， 提高 加工 成本 ， 装进 度难 以 安 保证 。
２ 横 梁仿 形 加 工
仿 形加 工 难点 是要 找 得 仿 形 加 工 轮 廓 数 据 Ｊ本 ， 文 采用 有 限元 分 析 和实 际检 测 结 合 的方 法 ， 横 梁 Ａ 对 面求得 其仿 形 加工 曲线 ， 具体 过程 如 下 ：
Ｔｈ１ ｓ ｅｎｇ ｎＴ 工艺与检测 Ｃ０ｙ ｄｅ ００ ｆ
龙 门机 床 横 梁 的 仿形 加 工
王道 明① 于凤军② 郭志超① 杨 宁① 刘清涛③
（ 沈阳机床股份有 限公司， ① 辽宁 沈阳 １０４ ； 沈阳远大企业集 团， １１２ ② 辽宁 沈阳 １０ ２ ； １０７ ③ 长 安 大学工 程机械 学院 ， 陕西 西 安 ７ ０６ ） １０４
因此这 三 面的加工 精度 极 为重 要 ， 一般 、 Ｃ面有 平 面 度 和直 线 度 的限 制 ， 面 需 要 给 出直 线 度 和 相 对 于 Ｂ