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超重型數(shù)控龍門移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2． 1 建立橫梁體三維模型

分析中初步確定橫梁體截面結(jié)構(gòu)形式及尺寸［1］，如圖 2 所示。按初步設(shè)計(jì)的橫梁體結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)用 Si-emens PLM Software NX7． 5 軟件建立三維模型，鏜銑頭，具體橫梁體截面形式和三維模型見(jiàn)圖 3 所示。機(jī)床橫梁抗彎和扭轉(zhuǎn)慣性矩大的其剛度就高，精密鏜銑頭，采用封閉式截面可保證橫梁的高剛性，所以橫梁形狀為矩形封閉長(zhǎng)方體。合理選擇橫梁中肋板，其中橫梁壁厚在 25 mm 左右、肋板厚度在 20 mm 左右，采用了橫梁好的截面輪廓和肋板布置方案。

超重型數(shù)控龍門移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2． 4 橫梁有限元優(yōu)化

對(duì)超重型數(shù)控龍門移動(dòng)鏜銑床橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用 Siemens PLM Software NX7． 5 軟件進(jìn)行橫梁有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)［10 － 11］，對(duì)原橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行減輕重量，從而達(dá)到橫梁結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。創(chuàng)建求解方案，選擇 NX NASTＲAN 有限元優(yōu)化模塊進(jìn)行橫梁優(yōu)化設(shè)計(jì)。減小橫梁壁厚和加強(qiáng)肋厚度，從而減少了橫梁質(zhì)量，具體在橫梁質(zhì)量減少 2． 5% 的情況下對(duì)機(jī)床橫梁靜特性進(jìn)行了有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)。表 2 為優(yōu)化前后橫梁靜特性對(duì)比，可見(jiàn)在橫梁質(zhì)量減少了 2． 5% 的情況下，優(yōu)化設(shè)計(jì)后橫梁的大位移從 0． 25 mm 減小到0． 192 mm，即橫梁的大位移減少了 23． 2% ; 也就是說(shuō)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。

鏜銑頭產(chǎn)生異響原因分析及處理方案

　　鏜銑頭在使用的過(guò)程中，不可避免會(huì)因?yàn)榉N種原因給機(jī)器帶來(lái)的損壞，而出現(xiàn)異常的響聲。用戶在遇到這一問(wèn)題時(shí)，千萬(wàn)不可大意，要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)檢查，尋找出現(xiàn)異響的原因，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)解決。

鏜銑頭

　　鏜銑頭出現(xiàn)異響，通常是內(nèi)部零部件出現(xiàn)損壞造成的，一般情況下主要有以下四點(diǎn)導(dǎo)致鏜銑動(dòng)力頭產(chǎn)生異響。

　　1、減速機(jī)的磨擦片磨損嚴(yán)重；

　　2、減速機(jī)的軸或軸承磨損嚴(yán)重至損壞；

　　3、減速機(jī)齒輪出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損；

　　4、潤(rùn)滑油過(guò)少，導(dǎo)致減速機(jī)磨擦過(guò)熱。

　　以上四點(diǎn)是主要導(dǎo)致鏜銑頭產(chǎn)生異響的因素，下面為解決方法：

　　1、如果磨擦片磨損嚴(yán)重或損壞，建議及時(shí)更換新的；

　　2、軸或軸承損壞，數(shù)控鏜銑頭，應(yīng)馬上更換；

　　3、齒輪磨損應(yīng)該是油中有鐵屑，應(yīng)清洗齒輪并更換齒輪油；

　　4、減速機(jī)的潤(rùn)滑油量應(yīng)保持充足，鏜銑頭價(jià)格，并定期檢查油位和油質(zhì)。

　　鏜銑頭出現(xiàn)異常響聲的原因，檢查方法就油然而生了。用戶在對(duì)于銑削動(dòng)力頭異減速機(jī)響原因排查時(shí)要根據(jù)以上三個(gè)方面進(jìn)行。在檢查時(shí)，可以先檢查銑削動(dòng)力頭減速機(jī)的潤(rùn)滑情況，再檢查部件的磨損情況，zui后再考慮部件的破損情況。