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鏜銑頭-龍門鏜銑頭圖片-振飛機(jī)械制造

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

文獻(xiàn)［4］中數(shù)控機(jī)床尤其是銑床，橫梁是很關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)水平的好壞直接影響整個(gè)機(jī)床性能。對(duì)于橫梁的優(yōu)化主要從兩方面考慮: ①在不增加質(zhì)量的前提下，使橫梁上的大變形極小化，提高橫梁的靜剛度; ②優(yōu)化中初階固有頻率不小于設(shè)定值，提高橫梁的動(dòng)剛度。優(yōu)化的具體實(shí)施步驟如下: 首先，通過形狀及拓?fù)鋬?yōu)化確定橫梁佳的截面輪廓和肋板布置方案，得到概念模型; 其次，通過尺寸優(yōu)化確定合理的外形尺寸和肋板厚度。CAE 軟件優(yōu)化模塊可以定義多個(gè)設(shè)計(jì)變量和狀態(tài)變量，設(shè)計(jì)變量為自變量，狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)都是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)。如橫梁結(jié)構(gòu)的長、寬、高尺寸以及筋板厚度等定義為設(shè)計(jì)變量，橫梁結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力隨設(shè)計(jì)變量的變化而變化，是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，可以定義為狀態(tài)變量，使結(jié)構(gòu)重量極小化定義為目標(biāo)函數(shù)。

淺談鏜銑頭的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　按照規(guī)格、型號(hào)、加工范圍的不同，我們有很多關(guān)于鏜銑頭的分類方法，今天，小編簡(jiǎn)單為大家簡(jiǎn)單介紹一下根據(jù)重量的不同可以將鏜銑頭分成：

　　1、5-10公斤：這種類型的鏜銑頭又被稱作小等鏜銑頭，有的甚至在2公斤左右，但是重量雖小，但是其加工精度卻很好，因此對(duì)于刀頭的要求卻是特別高的。

　　2、15-20公斤：又被稱為中等鏜銑頭，相比于小等鏜銑頭，這種鏜銑頭加工范圍更加廣泛，鏜銑頭，精度同樣相對(duì)較高，扭矩適中，是神獸機(jī)床企業(yè)歡迎的一種設(shè)備。

　　3、20公斤以上：又被稱為大型鏜銑頭，這類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)一定比較大，而精度則相對(duì)要低，與以上兩種相比，該類產(chǎn)品靈敏度也要弱一些，主要被應(yīng)用在一些大型的機(jī)床上，加工范圍倒是挺廣泛的。

　　但是無論是哪種鏜銑頭，其結(jié)構(gòu)是都是有主軸、滑枕部件、進(jìn)給部件、平衡油缸和主傳動(dòng)箱等部件構(gòu)成，其中：

　　1、主軸部件，主軸錐孔為氣動(dòng)拉刀，油泵站可以和整機(jī)上的油泵站通用。

　　2、滑枕部件，方滑枕是裝在主軸箱內(nèi)的，它可以在箱體內(nèi)上下移動(dòng)，箱體合作面的工面為導(dǎo)軌板，工面的作用是調(diào)整空隙，鏜銑頭，確保方滑枕能夠上下自如的移動(dòng)，并且還具備一定的剛性。

　　3、進(jìn)給組織，方滑枕可以實(shí)現(xiàn)上下進(jìn)給移動(dòng)，并依靠滾珠絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在箱體上面還安有進(jìn)給箱，減速器上安裝有伺服電機(jī)。傳動(dòng)箱設(shè)置有兩檔變速：快檔和慢檔。

　　4、平衡油缸：平衡油缸位于方滑枕的兩頭，由于平衡方滑枕上下的輕重不一樣，zui好不要來回調(diào)集。該平衡油缸由液壓站供油，數(shù)控鏜銑頭，接到油缸的端部。

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，龍門鏜銑頭圖片，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。