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振飛機械制造-鏜銑頭

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． 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，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。

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，青島鏜銑頭，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，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。

如何安全使用鏜銑頭

　　在機器生產中，我們會用到鏜銑頭，鏜銑頭是一種用于制造高精密度機械工業制品的機床附件，鏜銑頭應用非常廣泛。如何正確使用鏜銑頭呢？

　　首先在操作之前要按規定穿戴好勞動保護用品，并檢查操作手柄、開關、旋鈕、夾具機構、液壓活塞的聯結是否處在正確位置，操作是否靈活，安全裝置是否齊全可靠。

   其次檢查機床各軸有效運行范圍內是否有障礙物。當裝卸較重的工件時，必須根據工件的重量和形狀選用合理的吊具、吊裝方法。當第三主軸轉動和移動時，嚴禁用手觸摸主軸及安裝在主軸端部的刀具，如果要更換刀具，必須先停機，經確認后才能更換，更換時注意刀刃，避免被傷害。

   在工作中人工需要旋轉工作臺，一定要查看在旋轉時是否會碰到機床的其它零部件和機床周圍的物體。嚴禁超性能使用組合機床，按工件材料選用全理的切削速度和進給量。