超重型數(shù)控龍門(mén)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，使橫梁上的大變形化，廣東數(shù)控鏜床萬(wàn)向銑頭，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(guò)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(guò)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(zhǎng)、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，數(shù)控鏜床萬(wàn)向銑頭哪個(gè)牌子好，是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，可以定義為狀態(tài)變量，數(shù)控鏜床萬(wàn)向銑頭定做，使結(jié)構(gòu)重量化定義為目標(biāo)函數(shù)。

超重型數(shù)控龍門(mén)移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

有限元分析還表明，滑枕式鏜銑頭等移到橫梁中部時(shí)，應(yīng)力分布比滑枕式鏜銑頭位于橫梁右端時(shí)分散。

本文有限元分析主要考慮橫梁的靜剛度問(wèn)題，因此結(jié)合圖 9，在 Z 軸方向上評(píng)估橫梁上主導(dǎo)軌面內(nèi)、外邊緣的位移曲線圖，以此反映出橫梁體在溜板和滑枕式鏜銑頭等重力作用情況下主導(dǎo)軌面豎直向下的位移變形情況，并通過(guò)內(nèi)、外邊緣線的位移差反映出橫梁體主導(dǎo)軌面由于彎曲變形向前傾覆的位移變形情況。比較橫梁主導(dǎo)軌面內(nèi)、外邊緣的位移曲線，橫梁受力發(fā)生彎曲和傾覆，在 Z 軸方向上大位移發(fā)生在主導(dǎo)軌面的內(nèi)邊緣上，大位移為 0． 250 mm，主導(dǎo)軌面內(nèi)、外邊緣線的位移差為 0． 015 mm。總的來(lái)說(shuō)，該橫梁體受力后位移偏大，要改進(jìn)設(shè)計(jì)。

鏜銑頭是由什么組成的

鏜銑頭也叫鏜銑動(dòng)力頭，主要是由主軸、滑枕部分、進(jìn)給部分、平衡油缸以及主傳動(dòng)箱幾個(gè)主要結(jié)構(gòu)組成。

主軸錐孔是氣動(dòng)拉刀，使用的油泵可以和機(jī)器上的油泵站通用。

滑枕部分是安裝在主軸箱里面，可以在箱體中上下移動(dòng)，有一定的剛性。

進(jìn)給部分可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給移動(dòng)，使用滾珠絲桿轉(zhuǎn)變，安裝上進(jìn)給箱，在伺服電機(jī)和減速機(jī)的作用下，可以有獲得快檔和慢檔的進(jìn)給。

平衡油缸是安裝在方滑枕兩端，由液壓站供油，接到油缸端部。

鏜銑頭主軸電機(jī)采用了、高功率的電機(jī)，可以有低轉(zhuǎn)速到高轉(zhuǎn)速的多種轉(zhuǎn)速。鉆孔攻牙主軸頭屬于動(dòng)力部件，數(shù)控鏜床萬(wàn)向銑頭哪家好，可以安裝多軸器提升加工效率，也可以用來(lái)完成鉆孔和攻牙。

鏜銑頭的用途非常廣泛，可以用于車輛、機(jī)械制造、電機(jī)、模具、機(jī)床工具等行業(yè)中的制造加工，可以完成鏜、銑、鉸、攻多種功能。

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