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申请/专利权人：纽威数控装备(苏州)股份有限公司

摘要：本发明公开了一种立式加工中心横梁结构设计方法，属于机床领域，包括以下步骤：建立横梁有限元分析模型；根据各零件间的连接关系对主要部件间的接触类型进行设定；对横梁有限元分析模型设置边界条件；对横梁侧导轨安装面进行优化以得到横梁初步优化模型；对横梁初步优化模型的上导轨安装面进行冲击仿真以得到横梁最终优化模型。本申请中，优化后的横梁结构的静态和动态性能都得到了提高，减小了X轴负载与侧导轨之间的力臂，降低了导轨单侧的磨损，延长了导轨的使用寿命，且整体结构更加轻巧，降低了其加工难度及调整难度，有利于整个轴电机力的稳定输出。本申请还涉及一种根据上述立式加工中心横梁结构设计方法设计的横梁结构。

主权项：1.一种立式加工中心横梁结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立横梁有限元分析模型；S2、根据各零件间的连接关系对主要部件间的接触类型进行设定；S3、对横梁有限元分析模型设置边界条件：先对横梁有限元分析模型进行网格划分，然后分别对横梁上导轨安装面处、侧导轨安装面处施加载荷力，对横梁与立柱连接面设置完全约束；S4、建立横梁模型的侧导轨安装面在Z方向上的变形点位置列表Y1～Yn并记录对应的变形量L1～Ln，若变形量L超出预设范围，则对应的变形点位置为第一危险点位置；S5、在所述第一危险点位置上建立应变片传感器，分别计算第一危险点位置处的滑鞍结构静应力与滑鞍结构固有频率，对横梁结构的侧导轨安装面强度以及动力响应进行分析计算，以获取横梁侧导轨安装面的仿真应变；S6、对所述仿真应变与横梁侧导轨安装面的真实应变作相关度计算，改变横梁模型中侧导轨安装面的高度，重复步骤S4-S5，以得到横梁初步优化模型；S7、建立横梁初步优化模型上导轨安装面在Z方向上的变形点位置列表X1～Xn并记录对应的变形量H1～Hn，若变形量H超出预设范围，则对应的变形点位置为第二危险点位置；S8、对横梁初步优化模型的集中质量点施加垂直向下冲击初速度进行冲击仿真，得到横梁结构每一第二危险点位置处的破坏模式、能量吸收比率，所述集中质量点为所述横梁结构的重心，所述破坏模式包括渐进破坏、弯曲、折断，所述能量吸收比率为30％～90％；S9、对横梁结构每一危险点位置处的数据进行整合并作加权处理，对横梁模型进行综合评价，改变上导轨安装面的宽度，重复步骤S7-S8，以得到横梁最终优化模型；S10、验证横梁最终优化模型的可行性。

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