摘要：横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理,确定参数组合为"箱中箱式井型20mm线轨"的横梁优选方案,并对其关键设计尺寸进行灵敏度分析与优化,得到横梁结构具体的设计尺寸。优化后,横梁的静力学性能和抗振性能得到明显改善,并实现了轻量化设计,对机床横梁的实际制造起到了指导作用。研究结果表明,所提出的横梁结构设计与优化方法具有较强的工程实用性,为数控机床其它关键零部件的设计提供了新思路。

关键词：桥式龙门铣床 横梁 正交试验设计 有限元分析 改进模糊综合评价法 

单位：南通大学机械工程学院; 江苏南通226019; 南通国盛智能科技集团股份有限公司; 江苏南通226003