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可調鏜銑頭-鏜銑頭-振飛機械制造

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

結合超重型數控龍門移動鏜銑床中橫梁與立柱、絲杠螺母副的實際裝配情況，對相應接觸面進行約束其對應的自由度，約束條件為橫梁兩端固定，動梁橫梁體自由度約束見圖 6 所示。橫梁的邊界條件和受力橫梁的上下運動( Z 向) 是通過絲杠驅動。通過壓板，橫梁緊貼在立柱的導軌面，靜壓導軌接觸面處由靜壓油支撐，靜壓油支撐剛度大。因此，在橫梁上下移動的情況下，小型鏜銑頭，其 X 向接觸面和 Z 向接觸面完全固定，在有限元建模中，此處 X 方向和 Z 方向施加單方向的約束。橫梁 Y 方向兩端運動固定，因此，在有限元模型中約束也按照實際情況施加。

溜板與滑枕通過絲杠驅動系統可在橫梁上左右移動( 見圖 1) ，在單個導軌面上溜板與橫梁有左右 2 個接觸面，同立柱導軌一樣，橫梁靜壓導軌的各接觸面也均為靜壓油支撐，通過壓板等可保證溜板緊貼橫梁的導軌面。

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，可調鏜銑頭，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，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% ，鏜銑頭，有明顯效果。

精密鏜銑頭分類介紹

一.數控鏜銑頭

在數控銑床上安裝的機械加工部件的精密鏜銑頭，稱之為數控鏜銑頭。

二.左銑型 精密鏜銑頭

在龍門銑或其他銑床上，安裝的位置是左邊的地方，稱之為左銑型。

三.右銑型 精密鏜銑頭

在龍門銑或其他銑床上，安裝的位置是右邊的地方，稱之為右銑型。

四.根據其對機械部件進行特殊加工的精密鏜銑頭，根據其技術，應用的不同而命名。比如立式磨頭，端面磨頭等。

注：精密鏜銑頭因其應用的不同，其中左，鏜銑頭，右銑型，但兩者型的產品并沒有什么差異，只在于其實踐應用的不同。