龍門式機床橫梁的受力結構為兩點簡支梁支承形式，造成橫梁變形的主要原因是重力和加工時的切削力。除了橫梁本身重量大造成穩(wěn)定變形以外，當考慮橫梁上的拖板和主軸箱等移動部件從一端移動到中部時，引起橫梁不穩(wěn)定的彎曲變形。由于結構的原因，主軸箱呈懸臂結構，其重力會引起橫梁產生扭轉變形。對于大型和重型機床，移動件的重量大，切削力也很大，因此進行受力分析時，必須同時考慮移動件重力和切削力等載荷作用。要根據機床的受力結構和工作要求，分析得出極限工作載荷”]，作為
設計橫梁結構的依據。在傳統(tǒng)機床的結構設計時，人們以往多采用常規(guī)的力學設計方法，對應力集中、結構變形等問題難以考慮周全。而對結構變化復雜的部位往往憑經驗設計，或依經驗公式，通過加大結構尺寸來保證設計的安全性。采用有限元方法就能很好地解決這些問題，發(fā)現結構不合理之處，找出薄弱環(huán)節(jié)，過修改，直到其滿足條件為止。同時也可以通過分析，去除不必要的結構，節(jié)省材料，降低成本。由于龍門式機床橫梁主要承受外部設備的重力、加工時的切削力和自重，兩端由立柱支撐。外載荷變化緩慢，橫梁處于靜態(tài)，因此這里選用有限元計算方法進行靜態(tài)分析?。用三維設計軟件對橫梁進行物理建模，在態(tài)剛度在提高，而所需材料質量卻越來越少，也就是材料成本費用逐漸減少。但從加工工藝性方面來說，加工難度在提高，加工成本增加。