大型数控龙门铣床的总重量一般可达到850吨,工作台一般有6×22米,为适应不同的加工对象,龙门铣床可分为龙门镗铣床和桥式龙门铣床。龙门镗铣床的横梁上装有可铣可镗的镗铣头,主轴或滑枕能作轴向机动进给并有运动微调装置,微调速度可达5毫米/分;桥式龙门铣床在加工时工作台和工件不动,而由龙门架移动,其特点是占地面积小,承载能力大,龙门架行程可达20米,便于加工特长或特重的工件,这种龙门铣床具有强大的生命力,但同时也对横梁部件的结构设计提出了更高的要求。　　 课题以某型号大跨度重载横梁为研究对象,它主要应用于桥式龙门铣床中,并以提高产品加工精度,满足部件结构刚性和良好的静、动态特性为目标,对横梁导轨面的预起拱曲线进行了深入研究。　　 本文首先采用UG对横梁部件进行了三维实体建模,在不影响整体刚度的前提下对局部细节进行了必要的简化,并在ANSYS软件中进行了有限元模型的建立。论文重点研究了大跨度动梁结构在实际工况条件下的载荷分布、约束条件及受力变形情况,通过接触分析和约束分析,首次建立了考虑溜板重叠效应的大跨度承载曲线的描述方法和创建过程,经比较验证得到导轨面的预起拱曲线,并最终获得刀尖点的轨迹变形,为大跨度横梁设计结构的改进和预起拱曲线的加工提供了充分的理论依据和仿真方法。　　 文章的最后提出四种横梁筋板的布局方案,依据有限元分析和振型变化比较,得出拱型筋板的布局既可以减轻横梁的重量,同时又可以提高横梁的整体刚度,减小横梁的Z向变形,达到提高加工精度的目的。　　 论文的研究不仅为大型数控龙门铣床横梁导轨面的预制加工提供了新的设计思路,而且所得结论可以用于指导实际机床设计,对提高相关产品设计技术水平发挥积极作用。