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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

在有限元仿d真過程中，考慮橫梁、溜板、滑枕式鏜銑頭等的重力對橫梁體的影響。在橫梁中部施加垂直方向的載荷，模擬滑枕式鏜銑頭等移到橫梁中部時的受力情況。例如根據橫梁、溜板、滑枕式鏜銑頭等橫梁部件三維模型的裝配位置，在質心上的 0D 集中質量單元上添加橫梁、溜板、滑枕式鏜銑頭等橫梁部件的集中質量30 t 的重量，并對橫梁體模型空間施加重力加速度:9． 81 m / s2。橫梁體有限元分析中約束結果如圖7 所示。

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

文獻［7］基于有限元分析方法預估彈性橫梁靜態承載曲線，進而得到橫梁起拱曲線，并通過實驗對起拱曲線進行驗證。

文獻［8］通過對龍門加工中心橫梁關鍵尺寸的靈敏度分析，找出了對橫梁靜變形量和一階頻率影響較大的尺寸變量，上下壁厚是橫梁結構靜變形量靈敏度大的尺寸，縱向筋板是橫梁結構一階固有頻率靈敏度大的尺寸; 以橫梁靜變形量和一階模態頻率為性能指標，結合靈敏度分析結果，采用變尺寸法對橫梁進行結構優化分析，提高了橫梁的靜動態特性，鏜銑頭，并降低了橫梁的重量。

文獻［9］中數控龍門機床 8 m 長的橫梁材料采用高強度低合金結構鋼 Q345B，鏜銑頭價格，采用焊接工藝加工。利用 ANSYS Workbench 對機床橫梁進行了靜動態有限元分析，在此基礎上進行了拓撲優化設計，并且制造出機床。

鏜銑頭的分類和作用:

　　1，一個銑頭，鏜銑頭的特點——如質量輕（通常5-15kg，市場甚至3公斤超輕），精度高，扭矩小，可食的自動換刀。銑頭定位塊，輸出通常是套筒或bt30錐柄，有時也有特殊的可以輸出到貓或漢語水平考試的處理，還有一些特殊的直接連接線或面銑刀。

　　2，濰坊鏜銑頭，重型銑頭，鏜銑頭的特點——如重量（通常是50公斤或以上），精密，扭矩大等，青島鏜銑頭，一般只用于龍門工具機。銑頭連接板固定和鎖定，可以支持任何類型的輸出處理。

　　3，中型銑頭，鏜銑頭的特點——如介質質量（通常15-20kg），精度高，扭矩中學。銑頭也有優勢輕，重的比例，精度高，加工范圍廣光，所以市場近年來極大的尊重。