某龙门机床横梁有限元分析及优化设计

本文以某定梁式龙门加工中心横梁为研究对象，针对原有结构特点，应用ProE软件建立机床的三维分析模型，利用ANSYS Workbench软件对其进行静、动态性能仿真分析。根据有限元分析结果，找出原横梁的薄弱环节，提出横梁结构的改进方案。针对改进方案对横梁的三维模型进行修改，并运用软件对其改进后的模型进行验证与分析。结果表明：对横梁结构进行改进后，有效的提高了横梁的静、动态性能，优化后的横梁下导轨安装面的变形减少了11%，上导轨安装面的变形减少了33%，应力减少了38%，一阶模态的固有频率增加了13.7%，为龙门系列机床横梁的设计提供了有益参考。