
高密市振飛機械制造有限公司
經營模式:生產加工
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鏜銑頭,銑頭,數控銑頭





超重型數控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結構優化
2. 4 橫梁有限元優化
對超重型數控龍門移動鏜銑床橫梁進行結構優化設計。應用 Siemens PLM Software NX7. 5 軟件進行橫梁有限元優化設計[10 - 11],對原橫梁結構進行減輕重量,從而達到橫梁結構輕量化設計的目標。創建求解方案,選擇 NX NASTRAN 有限元優化模塊進行橫梁優化設計。減小橫梁壁厚和加強肋厚度,從而減少了橫梁質量,具體在橫梁質量減少 2. 5% 的情況下對機床橫梁靜特性進行了有限元優化設計。表 2 為優化前后橫梁靜特性對比,可見在橫梁質量減少了 2. 5% 的情況下,優化設計后橫梁的大位移從 0. 25 mm 減小到0. 192 mm,銑頭,即橫梁的大位移減少了 23. 2% ; 也就是說在橫梁載荷不變的情況下橫梁的靜剛度提高了23. 2% ,有明顯效果。
?主軸采用 38CrMoTi 滲氮處理,因此具有足夠的硬度及良好精度保持性。
?為避免主軸高速旋轉造成溫升而影響精度,對主軸采用噴油冷卻以降低發熱量,龍門銑頭,以避免主軸發熱變形。
?主軸采用直流電機與二級變速相結合的方式實現無級變速。
?方滑枕采取縱向大截面結構,以提高方滑枕的縱向剛度,提高了方滑枕的整體剛度,有利于機床作強力切削。
超重型數控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結構優化
文獻[7]基于有限元分析方法預估彈性橫梁靜態承載曲線,進而得到橫梁起拱曲線,并通過實驗對起拱曲線進行驗證。
文獻[8]通過對龍門加工中心橫梁關鍵尺寸的靈敏度分析,鏜銑頭,找出了對橫梁靜變形量和一階頻率影響較大的尺寸變量,上下壁厚是橫梁結構靜變形量靈敏度大的尺寸,縱向筋板是橫梁結構一階固有頻率靈敏度大的尺寸; 以橫梁靜變形量和一階模態頻率為性能指標,結合靈敏度分析結果,采用變尺寸法對橫梁進行結構優化分析,提高了橫梁的靜動態特性,并降低了橫梁的重量。
文獻[9]中數控龍門機床 8 m 長的橫梁材料采用高強度低合金結構鋼 Q345B,采用焊接工藝加工。利用 ANSYS Workbench 對機床橫梁進行了靜動態有限元分析,在此基礎上進行了拓撲優化設計,并且制造出機床。
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