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箱中箱龙门式双工作台高速加工中心结构设计简介现有的加工中心中，对于所加工的物件需要正反面双面加工时，往往需要先加工一面，然后卸下所加工的物件反装后再进行第二次加工，才能实现同一物件的正反面加工。
因此，这种加工方式加工效率不高，并且，拆卸后反装会改变物件的位置，需要重新对物件的位置进行定位，对于正反面加工的一致性有要求的物件，加工精度难以得到保证。
目前，雕刻机发展的主要技术为高速高精加工技术。
但是，现有的雕刻机的Z轴移动机构均为矩形主体结构，导致机头比较笨重，不利于机头的高速运动，因此，影响了雕刻机的高速高精度的发展。
优点设置对称设置的两组夹具，一组夹具先夹持住所加工的物件，待一面加工完之后，另一组夹具取走该组夹具上的物件，对物件的另一面进行加工，使得所加工的物件在同一加工中心能够完成正反面的加工，提高了加工效率；并且，同一物件的正反面由同一套加工中心加工，具有相同的定位标准，加工精度更高。
雕刻机Z轴移动机构，机头的安装部的部分或全部改为横截面为梯形的柱体结构，相对减轻了机头的重量，增设辅导轨，提高柱体结构稳定性，从而利于机头的高速运动，提高运动加速度；当然，并不局限于机头的安装部设计为梯形的柱体结构，为了降低机头重量，整个机头都可以设计成横截面为梯形的柱体结构。
箱中箱龙门双工作台高速加工中心结构设计图中1、底座，2、主轴，3、夹具，3-1、夹持面，4、夹具驱动机构，5、刀库，6、换刀机构，7、主轴驱动机构，8、支架，9、所加工的物件。
包括底座1和用于加工的主轴2，底座1上具有夹具3，夹具3的一侧具有夹持面3-1，底座1上具有两组夹具3，且两组夹具3的夹持面3-1相互对称设置，主轴2位于两组夹具3之间。
一组夹具3先夹持住所加工的物件9，待一面加工完之后，另一组夹具3取走该组夹具上的所加工的物件9，对所加工的物件9的另一面进行加工，使得所加工的物件9在同一加工中心能够完成正反面的加工，提高了加工效率；并且，同一物件的正反面由同一套加工中心加工，具有相同的定位标准，加工精度更高。
基于虚拟样机技术对雕刻机龙门架的结构优化运用Solid Works对雕刻机的龙门架进行参数化建模，再通过ANSYS Workbench对雕刻机的龙门架结构进行静、动特性分析。
结合静、动特性，利用Design Explorer的优化功能对零部件材料属性和尺寸优化求解，并通过优化后与优化前对比分析可知，优化后龙门架的静态形变减少了19.77%，前6阶固有频率大幅地增加14.9%～76.4%，为加工时避免雕刻机共振引起的误差提供理论依据。
标签：ANSYS；静态特性；动态特性；优化设计引言随着雕刻机应用范围也日渐广泛，对雕刻机结构优化的问题日渐突出。
而且计算机辅助制造（CAE）技术日渐成熟，三维模型虚拟实验已广泛应用于产品性能（如：检验其工作应力、运动过程等）。
同时，可以根据优化目标函数，优化结构设计，优化参数选择，达到具有结构简单、易于控制、调试简单、维护方便等特点的整体优化或最佳产品目标。
目前对雕刻机的优化主要着重于简化结构、优化尺寸以提高机械结构的静、动特性。
如参考文献[1]对雕刻机的动态特性进行了优化，但其在对优化时仅考虑到机械结构和零部件尺寸对动态特性的影响，并没有对零部件的材料进行优化选择。
ANSYS Workbench作为主流的CAE软件，是美国ANSYS公司开发的融结构、传热学、流体、声学和爆破分析于一体的大型通用有限元软件，它具有强大的前后处理及计算能力，能够同时模拟结构、热、流体、电磁、声学以及多种物理场之间的耦合，大量应用于土木工程、水利水电工程、汽车工程、机械、采矿、核工业和船舶等领域。
ANSYS极大地提高了工作人员的工作率，是现代工程设计人员必不可少的工具之一[2]。
文章采用Design Explorer优化方法来实现龙门架动态特性的优化。
1 模型建立为了方便根据优化结果对龙门架模型进行修改，利用Solid Works对雕刻机龙门架的机械结构进行参数化建模[3]，通过装配得到龙门架的装配体，如图1所示。
木工雕刻机结构设计
设计一个木工雕刻机的结构可以考虑以下几个方面：
1.底座设计：底座是木工雕刻机的基础支撑结构，需要具备足够的稳定性和承重能力。
可以采用钢材或铸铁材料制作，底座上可以设置脚轮或固定螺丝，方便移动和固定。
2.立柱设计：立柱是支撑工作台面和主轴的重要部分，需要具备足够的刚性和稳定性。
可以选用钢管或铝合金材料制作，通过焊接、螺栓等方式固定在底座上。
3.工作台设计：工作台是用于放置加工工件的平面，一般采用铸铁或铝合金材料制作，具备足够的平整度和硬度。
工作台上可以设置固定夹具、旋转平台等辅助装置，方便夹持和旋转工件。
1
4.导轨设计：导轨用于实现工作台在水平方向上的运动，一般采用
线性导轨或滑轨。
导轨需要具备高精度、低摩擦、耐磨等特点，可
以通过轴承或滑块与工作台连接。
5.主轴设计：主轴是木工雕刻机的核心部件，用于进行切削、雕刻
等加工。
主轴需要具备足够的转速和动力，并具备换刀系统，方便
更换不同类型的刀具。
主轴可以采用电机驱动，通过皮带传动或直
接耦合与工作台相连。
6.控制系统设计：控制系统用于控制木工雕刻机的运动和加工过程。
可以采用数控系统，通过电脑软件控制加工路径和参数。
控制系统
还可以配备触摸屏等人机界面设备，方便操作和监控。
以上是木工雕刻机结构的一些基本设计要点，具体的设计还需根据
实际的使用需求和加工要求进行优化和具体化。
2。
目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1雕刻机概述 (2)1.1.1雕刻机起源 (2)1.2数控雕刻机及其发展现状 (3)1.2.1数控雕刻机 (3)1.2.2研制雕刻机的目的和意义 (4)1.2.3数控雕刻机的特点 (4)1.2.4数控雕刻机的应用领域 (5)1.2.5我国数控雕刻机的发展现状 (5)2雕刻机的机械结构 (6)2.1雕刻机的工作原理 (6)2.2整体结构 (7)2.2.1雕刻机总体布局的基本要求 (7)2.2.2 影响雕刻机布局的基本因素 (7)2.2.3 坐标系的确定 (8)2.2.4三维雕刻机的机械结构 (9)2.3进给系统 (9)2.4进给系统 (13)3三坐标数控雕刻机的机械系统的设计 (14)3.1 设计参数的确定 (14)3.2 切削力、切削扭矩和切削功率计算 (14)3.2.1铣削力、扭矩和功率的计算 (14)3.2.2钻削力、扭矩和功率的计算 (15)3.3 主运动系统的设计计算 (16)3.3.1主运动系统传动链的组成 (16)3.3.2 主轴电动机的设计计算 (17)3.4进给运动系统的设计计算 (18)3.4.1 进给系统传动链的组成 (19)3.4.2滚珠丝杠副的设计计算 (19)3.4.3工作台进给电动机的设计计算 (22)3.4.4 工作台直线导轨副的设计计算 (23)3.5插补法 (23)4结论 (25)4.1总结 (25)4.2数控雕刻机的发展展望 (26)参考文献 (26)致谢 (27)移动龙门式小型数控雕刻机Z轴和X轴的机结构设计摘要：随着微电子技术和微型计算机的飞速发展，数控雕刻机的应用越来越广泛。
机电一体化广泛地综合了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换和软件编程等技术，并将这些技术有机的结合成一体。
本文简要的介绍了雕刻机的起源和发展现状，分析了国内外雕刻机的特点说明雕刻机的功能和使用范围；详细的分析了雕刻机的总体布局和结构方案，以及主运动和进给运动系统的选择，以及“三维雕刻”插补法的选择，分析和实现过程，实现雕刻系统的初步优化。
超重型龙门式加工中心的制造工艺优化与改进近年来，随着工业自动化和高效加工需求的不断增加，超重型龙门式加工中心作为一种重要的加工设备，广泛应用于航空航天、能源、交通等领域。
然而，在制造过程中，存在一些不足之处，例如制造工艺的繁琐、效率的低下以及质量的不稳定等问题。
因此，优化和改进超重型龙门式加工中心的制造工艺是提高生产效率和质量的关键所在。
一、制造工艺的优化1.工艺方案的设计超重型龙门式加工中心的制造工艺优化应从工艺方案出发，针对具体的加工需求，设计合理的工艺流程。
首先，要确认加工工序的先后顺序和各个工序的设备配置，确保在加工过程中能够高效率地完成加工任务。
其次，要根据材料的特性和结构的复杂性，选择合适的加工方式和刀具。
最后，要评估工艺方案的可行性和成本效益，在保证质量的前提下，尽可能减少加工时间和成本。
2.工艺参数的优化超重型龙门式加工中心的工艺参数对于加工件的精度和表面质量有着重要影响。
因此，对于不同材料和结构的加工件，应根据其特性和加工要求，合理调整粗加工和精加工的切削速度、进给速度和切削深度等参数。
在调整过程中，要充分考虑刀具的磨损情况，以及切削力和振动等对加工质量的影响。
通过优化工艺参数，可以提高加工效率和加工质量，减少设备磨损和能耗。
二、制造工艺的改进1.切削技术的改进超重型龙门式加工中心的切削技术是改进制造工艺的重要方向之一。
一方面，可以采用高速切削和硬脆材料切削等先进技术，提高切削效率和加工质量。
另一方面，可以引入新型刀具材料和涂层技术，增强刀具的耐磨性和切削性能，延长刀具使用寿命。
此外，还可以采用成形刀具和超硬刀具等创新切削技术，以提高加工精度和表面质量。
2.自动化技术的应用超重型龙门式加工中心的制造工艺改进还需要借助自动化技术的应用。
通过引进智能控制系统和机器人技术，可以实现加工过程的自动化和柔性化。
在工艺调试和生产过程中，可以通过智能控制系统实时监测和调整工艺参数，保证加工质量的稳定性。
龙门式雕刻机Z向机构参数化设计研究的开题报告1. 研究背景随着数字化技术的不断发展，雕刻机已成为现代制造业中必不可少的工具之一。
龙门式雕刻机作为一种高效、精度高、承重大的雕刻机，被广泛应用于各种金属、木材、玻璃等材料的切割、雕刻、雕琢等工艺中。
而Z向机构是龙门式雕刻机中的重要部件之一，它的性能将影响整个雕刻机的精度、稳定性以及工作效率。
因此，对Z向机构的参数化设计研究具有重要的理论和实践意义。
2. 研究目的本研究旨在通过对龙门式雕刻机Z向机构进行参数化设计，实现对Z向机构关键参数的精细控制和优化，提高龙门式雕刻机的稳定性、精度和效率，为雕刻机的制造和应用提供技术支持和参考。
3. 研究内容和方法本研究将对龙门式雕刻机Z向机构进行参数化设计研究，研究内容包括：（1）Z向机构参数化模型的建立；（2）设计参数的确定和分析；（3）设计实现和优化。
研究方法包括：（1）采用SolidWorks CAD软件建立Z向机构的三维模型；（2）采用ANSYS软件进行有限元分析和优化；（3）采用C++编程实现参数化控制。
4. 研究意义本研究以龙门式雕刻机Z向机构为研究对象，通过参数化设计和优化方法，实现对雕刻机的关键参数进行精细控制和提高，具有以下意义：（1）为雕刻机的制造和应用提供技术支持和参考；（2）提高雕刻机的稳定性、精度和效率，提高雕刻机的工作效率和生产能力；（3）为其他机械设备的参数化设计提供经验和方法参考。
5. 预期成果本研究预期能够建立Z向机构的参数化模型，并实现对关键参数的优化和控制，提高雕刻机的稳定性、精度和效率；同时，还将发表一篇学术论文，并得到同行专家和学者的认可和赞许。
【132】 第36卷 第5期 2014-05(上)龙门式木工雕刻机结构设计与优化Design and optimization of gantry wood engraving CNC韩 凌1，张 晓2，刘 英1，缑斌丽1HAN Ling 1, ZHANG Xiao 2, LIU Ying 1, GOU Bin-li 1(1.南京林业大学 机械电子工程学院，南京 210037；2.农业部南京农业机械化研究所，南京 210014)摘 要：通过综合比较国内外木工雕刻机与五轴联动数控系统的研究技术，对所设计的木工雕刻机采用先进的五轴雕刻技术。
利用三维虚拟建模技术，设计雕刻机横梁、床身等机械框架结构；完成雕刻机进给传动系统等主要功能部件的设计。
在虚拟建模基础上，完成雕刻机龙门横梁等部件的静刚度优化，在满足雕刻精度的基础上，优化机械结构设计。
关键词：木工雕刻；机械设计；进给系统；刚度优化 中图分类号：TH122 文献标识码：B 文章编号：1009-0134(2014)05(上)-0132-03Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2014.05(上).37收稿日期：2013-12-27基金项目：江苏省六大人才高峰项目（2009151；ZBZZ-051）；江苏省研究生科研创新计划项目（CXLX12_0523）作者简介：韩凌（1981 -），男，江苏南京人，博士研究生，研究方向为机械设计及理论。
0 引言在雕刻、切削领域，五轴联动数控系统具有高速、高精度加工能力，逐渐成为市场主流技术。
木工数字雕刻系统在现有雕刻系统基础上，技术和功能有全方位的提升，可彻底改变复杂型面雕刻长期依赖于少数手工艺人的传统作业方式，基本丢弃刻刀，使产品艺术雕刻设计与制造的数字化、精良化、敏捷化和智能化成为现实[1]。
本文所研究的龙门式木工数控雕刻机是国内自主设计，采用方形空心型钢组合焊接结构，适应于批量或高精度加工。
龙门式起重机设计与控制优化研究一、引言龙门式起重机是一种基于龙门构造的起重设备，常用于工厂、港口、船坞等场所进行大型货物的吊装和运输。
本文将对龙门式起重机的设计和控制进行研究与优化，通过改进设计和控制系统，提高龙门式起重机的性能和工作效率。
二、龙门式起重机设计1. 结构设计龙门式起重机主要包括龙门框架、起升机构和运行机构。
在结构设计中，应考虑起重机的负载要求、工作环境和安全性能。
其中，龙门框架的稳定性和刚性是重要考虑因素，应选择适当的材料和强度计算方法确保框架的稳定性。
同时，还应考虑结构的合理设计，以便提供良好的运动性能和操作空间。
2. 起升机构设计起升机构是起重机的核心部分，它主要负责货物的吊装和起吊。
在起升机构的设计中，需要考虑起重机的额定载荷、起升高度和速度要求。
选用合适的电机和传动装置，确保起升机构的工作稳定和精确性。
此外，还需考虑防护装置，以确保操作人员的安全。
3. 运行机构设计运行机构主要负责龙门式起重机的行走和定位。
运行机构的设计应考虑运行速度、准确性、安全性和耐久性。
选用合适的驱动装置和传动机构，确保运行机构的稳定性和平稳性。
同时，还需考虑行走轨道和导向装置的设计，以提供良好的导向性能。
三、龙门式起重机控制优化1. 控制系统设计龙门式起重机的控制系统是实现起重机动作的关键。
控制系统的设计应考虑起重机的工作要求、动态特性和安全性。
选用合适的传感器和执行机构，确保控制系统的可靠性和精确性。
在设计过程中，还应考虑控制系统的实时性和稳定性，以提高起重机的响应速度和工作效率。
2. 控制算法优化龙门式起重机的控制算法是控制系统的核心。
通过优化控制算法，可以提高起重机的定位精度、抗干扰能力和动作稳定性。
在算法优化中，可以考虑使用模糊控制、PID控制、神经网络控制等方法，以提高控制系统的性能和适应性。
3. 集成控制与自动化随着信息技术的发展，龙门式起重机的控制系统越来越趋向于集成化和自动化。
可以利用现代控制技术和网络通信技术，实现龙门式起重机与其他设备和系统的集成控制。
【132】 第36卷 第5期 2014-05(上)龙门式木工雕刻机结构设计与优化Design and optimization of gantry wood engraving CNC韩 凌1，张 晓2，刘 英1，缑斌丽1HAN Ling 1, ZHANG Xiao 2, LIU Ying 1, GOU Bin-li 1(1.南京林业大学 机械电子工程学院，南京 210037；2.农业部南京农业机械化研究所，南京 210014)摘 要：通过综合比较国内外木工雕刻机与五轴联动数控系统的研究技术，对所设计的木工雕刻机采用先进的五轴雕刻技术。
利用三维虚拟建模技术，设计雕刻机横梁、床身等机械框架结构；完成雕刻机进给传动系统等主要功能部件的设计。
在虚拟建模基础上，完成雕刻机龙门横梁等部件的静刚度优化，在满足雕刻精度的基础上，优化机械结构设计。
关键词：木工雕刻；机械设计；进给系统；刚度优化 中图分类号：TH122 文献标识码：B 文章编号：1009-0134(2014)05(上)-0132-03Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2014.05(上).37收稿日期：2013-12-27基金项目：江苏省六大人才高峰项目（2009151；ZBZZ-051）；江苏省研究生科研创新计划项目（CXLX12_0523）作者简介：韩凌（1981 -），男，江苏南京人，博士研究生，研究方向为机械设计及理论。
0 引言在雕刻、切削领域，五轴联动数控系统具有高速、高精度加工能力，逐渐成为市场主流技术。
木工数字雕刻系统在现有雕刻系统基础上，技术和功能有全方位的提升，可彻底改变复杂型面雕刻长期依赖于少数手工艺人的传统作业方式，基本丢弃刻刀，使产品艺术雕刻设计与制造的数字化、精良化、敏捷化和智能化成为现实[1]。
本文所研究的龙门式木工数控雕刻机是国内自主设计，采用方形空心型钢组合焊接结构，适应于批量或高精度加工。
综合比较国内外先进的雕刻技术，主轴采用双摆动电主轴，完成进给导向系统设计；并进一步利用三维仿真软件完成雕刻机关键部件静刚度优化，既满足木工雕刻的精度，又保证合理的雕刻机生产成本。
1 龙门式木工雕刻机结构设计1.1 龙门式木工雕刻机机械结构设计综合国内外木工雕刻机与五轴联动数控系统的研究技术，分析比较优缺点，并依据客户设计需求及产品定位，木工数控雕刻机选择龙门定梁定柱、工作台移动式框架结构，配合双摆动电主轴、高速精密的进给单元技术，达到高速、高效、低成本完成木材复杂曲面雕刻的目的。
龙门式五轴联动木工数控雕刻机主要进行大型板材的雕刻加工和复杂立体雕刻，龙门跨距、高度以及工作台尺寸都较大。
通过市场调研以及多种方案验证比较，综合考虑木工雕刻机属于高速轻载加工、切削性能要求比金属切削低等特点，木工雕刻机机架采用方形空心型钢堆叠焊接结构。
雕刻机机械结构如图1所示。
图1 龙门式木工雕刻机机械结构雕刻机采用方形空心型钢堆叠焊接机架结构，节能效果好，通过合理布置肋板，可整体提高木工雕刻机机架零件的强度和刚度，减轻雕刻机重量。
在机架三维建模基础上，采用有限元法对雕刻机机架结构进行CAE 仿真分析，校核机架结构是否满足木工雕刻设计需求，提出改善方案，最终完成龙门式木工数控雕刻机机械结构设计。
1.2 进给传动系统设计与校核龙门式木工数控雕刻机的进给传动系统主要由数控系统发出程序指令（位移、速度等参数），经驱动装置和机械传动机构，驱动木工雕刻机的工作台、滑枕等末端执行机构，实现快速进给运动，完成木工雕刻任务[2]。
进给系统工作原理如图2所示。
第36卷 第5期 2014-05(上) 【133】图2 进给系统工作原理图为保证木工雕刻机的进给精度，X 、Y 、Z 三轴均采用大规格的滚珠丝杠传动系统，由于龙门式雕刻机工作跨距较大，滚珠丝杠传动系统均采用双螺母预紧方式，搭配双边线性滚动导轨副，使螺杆受载均匀，减少自重变形。
X 、Y 轴切削速度工况相近，采用同规格的滚珠丝杠进给系统，利于实现雕刻机同步运动，方便木工雕刻机后期装配。
为阻止Z 轴运动部件的下滑[3]，结合木工雕刻机的结构特点，选用高压气体配重系统。
具体如图3所示。
图3 Z 轴高压气体配重系统示意图根据丝杠设计公式，并查阅机械设计手册，X 、Y 、Z 三轴丝杠设计参数选择具体如表1、2所示。
表1 Z 轴丝杠参数选择参数名称参数取值公称直径032d mm =导程20h p mm =圈数×列数 2.71×额定静载荷52733oa C N =额定动载荷24314a C N=表2 X 、Y 轴丝杠参数选择参数名称X/Y 参数取值公称直径040d mm =导程20h p mm =圈数×列数 2.71×额定静载荷65199.4oa C N =额定动载荷26685.4a C N=通过上述滚珠丝杠结构设计、公式计算，确定X 、Y 、Z 轴传动方案以及主要设计参数，并对设计结果进行静动载荷校核以及临界转速校核，所选滚珠丝杠型号满足龙门式木工雕刻机的设计要求。
1.3 电主轴设计主轴采用双摆动（A/C ）电主轴，主要特征是将电动机置于主轴内部，直接驱动主轴，实现电动机、主轴一体化的功能，实现“零传动”[4]。
为保证木工雕刻加工高可靠性、高稳定性以及高精度运行，选择意大利HSD 公司的HS450双摆头与ES915电主轴组合，是HSD 公司专门生产的木工系列电主轴。
该产品C 轴为垂直旋转结构，可以执行铣削、镗孔等精加工。
扭矩和功率的计算：606012000T===19.1(Nm)22 3.146000W rpm π××××××其中，T=扭矩；W=功率；rpm=最低每分钟转速。
双摆动电主轴的主要技术参数如表3所示。
表3 电主轴主要技术参数参数名称参数取值最大功率12KW 主轴最高转速24000r/min A 轴旋转角度±112°C 轴旋转角度±213°A 、C 最大扭矩450Nm2 雕刻机关键部件静刚度优化采用有限元单元法对雕刻机进行仿真分析，首先应依据木工雕刻机的机械结构，建立雕刻机的几何模型。
龙门横梁CAE 分析的建模对象是龙门横梁及其承载部件。
2.1 龙门横梁CAE 模型建立采用Pro/E 、HyperMesh 、ANSYS 完成模型建模以及前后处理工作，结合各自优缺点，可大大提高分析过程的效率，其求解也符合实际需要[5]。
初步设计：龙门横梁及相关部件采用方形空心型钢结构，厚度为12mm ；取龙门横梁整体结构建立模型，网格划分采用智能划分与手动划分相结合，得到最精准的Mesh 结果。
螺栓采用RBE2以及BEAM 单元进行仿真。
模型经检查没有出现畸变单元。
CAE 模型如图4所示。
2.2 龙门横梁静力学分析1）工况分析木工雕刻机电主轴精加工时切削力可用如下公式计算[6]：【134】 第36卷 第5期 2014-05(上)4c295510=n Z C P F D η××式中：F 为切削力，单位N ；P Z 为电机的额定功率，单位KW ； η为主传动系统的效率，=0.98η； c n 为主轴转速，单位r/min ；D C 为计算直径，单位m m ，max (0.5~0.6)C D D =，max D -最大加工尺寸。
在恒定的重力作用下，根据木材切削力大小和方向的不同将龙门横梁静力学分析工况分为以下四种：（1）工况1：X 方向1000N 的切削反力；（2）工况2：Y 方向1000N 的切削反力；（3）工况3：Z 方向1000N 的切削反力；（4）工况4：根据典型木工精加工经验得到的切削反力F 2，其中可分解为F X 、F Y 、F Z 三个方向作用力，经上述公式计算为900N 。
在上述4种工况下分析龙门横梁等关键部件的应力变形情况。
2）计算结果分析有限元模型在上述载荷作用下，采用ANSYS 求解，对龙门横梁进行有限元静力学分析。
得出结论：结构采用12mm 壁厚的空心型钢时，结构大部分节点应力较小，主要出现在连接部等力集中的区域，最大值为12.0Mpa ，变形量较大，主要发生在Z 轴箱体端部，最大值为47.2μm 。
为进一步提高木工雕刻机加工精度，对龙门横梁等结构进行静刚度优化设计。
在Z 轴箱体空心型钢壁厚为12mm 的基础上，合理布置加强筋，具体如图5所示。
图5 加强筋布置示意图在同等边界约束、载荷工况下，进行结构静刚度分析。
具体数据比较如表4所示。
表4 Z 轴箱体优化前后最大变形数据对比工况无筋板时最大变形量有筋板时最大变形量结构优化前后最大变形量对比129.220.0减少31.5%237.028.8减少22.2%38.78.5减少2.3%447.229.0减少38.6%通过数据比较，得出结论：在相同的12mmZ 轴箱体壁厚情况下采用合理的加强筋，龙门横梁结构实现静刚度优化，大大提高了木材加工精度。
龙门横梁及其承载部件的设计完全满足木工雕刻的加工要求，并且保证合理的雕刻机加工制造成本。
3 结束语龙门式木工雕刻机将先进的双摆动电主轴技术引入到木工雕刻领域，为实现木工雕刻高精度、高效率的运行，提供了理论依据。
本文首先设计了雕刻机的机械结构，在Pro/E 仿真平台基础上，建立龙门式木工数控雕刻虚拟样机。
应用有限元技术完成雕刻机龙门横梁的静态性能分析。
针对静力学分析的薄弱环节，提出改善方案，为样机试制提供理论依据。
参考文献：[1] 陈宇拓,邓背介,韩旭里.木工数字化智能雕刻系统关键技术的研究[J].CAD/CAM 与制造业信息化,2007,3:128-131.[2] 郭倩.数控铣床进给系统设计[J].信息技术,2012(3):187-189.[3] 彭云平,李莉敏,朱宁峰.立式机床垂直运动部件重力平衡创新设计[J].机械设计与制造,2009(3):12-14.[4] Brandenburg.G, Bruckl.S, Dormann.J. Comparativeinvestigation of rotary and linear motor feed drive systems for high precision machine tools[C].International Workshop on Advanced Motion Control, AMC,2000:384-389.[5] 蒋素清.综合应用Pro/E 、HyperMesh 和ANSYS 软件进行有限元分析[J].南通职业大学学报2009,23(2):102-104.[6] 李黎.木材切削原理与刀具[M].北京:中国林业出版社,2005,8:30-32.图4 龙门横梁CAE 模型图。
