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數控鏜銑頭-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

2． 1 建立橫梁體三維模型

分析中初步確定橫梁體截面結構形式及尺寸［1］，如圖 2 所示。按初步設計的橫梁體結構尺寸，數控鏜銑頭，應用 Si-emens PLM Software NX7． 5 軟件建立三維模型，具體橫梁體截面形式和三維模型見圖 3 所示。機床橫梁抗彎和扭轉慣性矩大的其剛度就高，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。

鏜銑頭主傳動采用方滑枕水平移動式結構特點

?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，鏜銑頭廠家，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

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，鏜銑頭，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，鏜銑頭價格，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% ，有明顯效果。