横梁受力及变形分析

横梁受力及变形分析横梁系统为复杂空间结构，需搭建三维受力模型，根据结构特征和装配接触 做力系叠加。对横梁系统而言，受到横梁自重和刀架自重的体积力作用，及组件接触面问表面力作用，前者引起整理结构变形，后者引起局部结构变形，在切削 状态还受切削力外力作用引起复杂动态变形。 考虑组件装配接触间隙，接触形式， 液压油膜厚度等因素，变形问题复杂。首先简化结构模型，做整体受力计算简图。 一、横梁本身受自重和刀架重力三维力系搭建横梁两端靠立柱支撑，梁反面垂直导向面与立柱导轨面结合， 结合面定量润 滑，液压机构控制后端压板与立柱导轨面夹紧，自此产生Y向面压与垂向静摩擦力。本机床为重型机床，横梁自重40t,刀架组件重20t,大重量体积力导致横 梁产生较大弯曲和扭转变形，必须进行补偿，避免变形导致机床精度超差。在不 考虑横梁和刀架组装结构、组合形式的前提下，做横梁受力模型。根据横梁受力 分析，刀架在横梁中间位置，滑枕向下伸出最长时，横梁变形最大。即图 1中 a=0 时。Fl1注：O , K 横梁、刀架重心。分别以两点为原点建立横梁全局坐标系和刀架局部坐标 系，（a,b,c）为局部坐标系在全局坐标系中坐标；利用UG得到的重量报告知刀架重心在横梁中间位置时（a,b,c） =（0 , 619.765 ,164.5676）。Fi , F2左右支撑力；M1, M 2左右支撑扭矩；G1 , G2横梁自重，刀架自重；' ， 一、，G2刀架自重等效力；M3刀架自重力偶扭矩.图1横梁三维受力分析图