1 數(shù)控龍門銑床整體方案
數(shù)控龍門銑床的平臺跨距大，作業(yè)速度快，整機性能對作業(yè)效率與加工質(zhì)量影響極大。橫梁結構質(zhì)量大、剛度強是影響整機靈活性與定位精度的重要部件。本次研究通過模擬雙橫梁結構對數(shù)控龍門銑床整體方案進行設計。
2 機床受力分析
數(shù)控機床加速快、進給速度高，在進行性能評估時不能忽略慣性對機床的影響。本次研究利用adams軟件的動力學分析功能對機床受力情況進行研究。首先建立龍門銑床的動力學模型，如圖2所示；然后在立柱與床身、地面之間分別施加約束，在床身與靜橫梁之間、滑塊與滑枕之間、靜橫梁動與橫梁之間分別建立直線移動副；并將加速度設為g，分析此時數(shù)控機床各部件的受力情況。當機床部件沿著y軸作加速度為g的直線運動時，adams軟件分析靜橫梁在x軸與y軸方向的受力均為85kn左右；當機床部件沿著x軸運動時，adams軟件分析動橫梁在x軸與z軸方向的受力均為34.5kn左右。再對傳統(tǒng)機床結構在相同運動條件下各部件的受力情況進行分析，橫梁在x軸方向的受力約為266kn，遠超雙橫梁結構下機床各部件所承受的壓力。
3 機床有限元模型及動態(tài)特性
本文利用hypermesh軟件構建機床的有限元模型。首先建立數(shù)控龍門銑床的三維幾何模型，其次導入到處理軟件進行求解分析，然后再導入hypermesh軟件中，建立有限元模型。在有限元模型中，可以運用ansys軟件對機床模態(tài)進行解析，分析機床的動態(tài)特性。