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超重型数控龙门移动镗铣床横梁的有限元分析与结构优化

本文利用 CAD/CAE /CAM 集成软件 Siemens PLMSoftware NX7． 5 对上述确定的超重型数控龙门移动镗铣床横梁结构型式进行有限元仿d真，建立横梁体三维模型，镗铣头，并结合实际工况建立有限元模型，约束条件为横梁两端固定，分析横梁体受自重、溜板和镗铣头滑枕等重力作用下的变形情况，镗铣头价格，得到横梁的应力、应变情况。为能得到超重型数控龙门移动镗铣床横梁部件静变形，本文分别从横梁的弯曲变形、镗铣头主轴箱的前倾等方面进行有限元分析，通过评估横梁受力的分析结果，对初步确定设计的横梁的结构形式进行优化，再在此基础上改进横梁体结构，使机床性能符合要求。

超重型数控龙门移动镗铣床横梁的有限元分析与结构优化

有限元分析还表明，滑枕式镗铣头等移到横梁中部时，应力分布比滑枕式镗铣头位于横梁右端时分散。

本文有限元分析主要考虑横梁的静刚度问题，数控镗铣头，因此结合图 9，在 Z 轴方向上评估横梁上主导轨面内、外边缘的位移曲线图，镗铣头厂家，以此反映出横梁体在溜板和滑枕式镗铣头等重力作用情况下主导轨面竖直向下的位移变形情况，并通过内、外边缘线的位移差反映出横梁体主导轨面由于弯曲变形向前倾覆的位移变形情况。比较横梁主导轨面内、外边缘的位移曲线，横梁受力发生弯曲和倾覆，在 Z 轴方向上大位移发生在主导轨面的内边缘上，大位移为 0． 250 mm，主导轨面内、外边缘线的位移差为 0． 015 mm。总的来说，该横梁体受力后位移偏大，要改进设计。

镗铣头的构成

　镗铣头是安装用在工件上，加工各种表面的铣床和龙门铣，它与主轴连接用于制造高精密度的机械工业。主要包括主轴部分、滑枕部分、进给机构、主传动箱和平衡油缸等几大部分。我们分别来看一下各部分的构成及特点。

1.主轴部分：主轴部分的锥孔是带拉刀机构，油泵站可以和整机上的油泵站通用。

　　2.滑枕部分：方滑枕装在主轴箱内，在箱体内上下移动和箱体配合面为工面，工面可以调整间隙。方滑枕导轨面应铲刮好，以保证自由上下移动，又有相当的刚性。

　　3.进给机构：方滑枕上下移动进给，靠滚珠丝杆转动。在箱体上面有进给箱，丝杆端面通过一对止轮连接减速器，减速器上装有伺服电机。

4.主传动箱：传动箱分为快档和慢档两档变速。

　　5.平衡油缸：方滑枕的两边有两根平衡油缸，以平衡方滑枕上下轻重的差别，该平衡油缸由液压站供油，接到油缸的端部。液压油的压力溢流阀需要调试好，尽量不要来回调动。它主要安装在龙门铣和龙门刨的横梁上，适用于大型机架和箱体的各种加工，例如铣削加工、镗孔和钻扩孔。方滑枕的端部铣轴可以安装各种铣刀、镗杆和铣夹头，也可以安装立式铣头，进行垂直面和角度面的加工。

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