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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

通过 Siemens PLM Software NX7． 5 软件三维有限元仿d真优化分析，得到满足相关要求的超重型数控龙门移动镗铣床横梁体的结构形式与尺寸; 在此基础上横梁采用卸荷梁和卸荷轮等结构优化来消除溜板和滑枕式镗铣头的重力对横梁变形的影响。由文献［1］可知成功设计制造了超重型数控龙门镗铣床，满足用户的加工要求。

如何实现镗铣头更广泛的发展

　　一般来说，小型镗铣头，镗铣头主要是与铣床配合使用，***终通过对铣刀驱动来完成各种各样的铣削工作。不可否认，镗铣头在铣床的加工中发挥着不可替代的作用。当然，这距离镗铣头实现更好、更广泛的发展还是有一定的差距的。

　　从短期来看，方滑枕镗铣头，镗铣头要想取得更为广泛的发展，还需要提高自身的作业能力，不断适应铣床、铣刀的发展要求，是铣床、铣刀、镗铣头之间配合更为紧密，从而实现良好的铣削加工。目前来说，镗铣头已经可以依靠铣床、铣刀来实现多角度的工件加工，镗铣头厂家，这对于镗铣头来说本身就是一个较大的突破。

　　从长远来看，要想实现镗铣头更广泛的发展。铣床、铣刀同样要与时俱进进行发展。比如说数控技术在铣床方面的应用，就可以进一步推动铣刀、镗铣头的发展。这样，镗铣头、铣床、和铣刀相互促进发展，生产工艺也会逐渐从简单到复杂，从低精度到高精度，***终实现更***、更完善的数控铣削加工。

　　对于镗铣头来说，除了目前已知的应用领域，还可以不断开创新的应用领域。这样，不仅能够促进镗铣头本身技术的进步和创新，还能够获得更为广泛的应用范围。

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

2. 3 有限元分析

观察横梁有限元分析的节点位移和变形，镗铣头，滑枕式镗铣头等移到横梁中部时横梁的受力和变形都是大。如图 8 所示，这时横梁受力发生弯曲变形，并向前倾覆，大位移为 0． 258 mm。观察这时横梁 Z 轴方向上的节点位移和变形，如图 9 所示，横梁受力发生弯曲变形，Z 轴方向上大位移为 0． 250 mm，这个位移值偏大，要减少。

同时观察这时横梁受力的应力分布，如图 10 所示，横梁因受力变形，应力主要集中在溜板与横梁的接触面、丝杠螺母安装处和立柱与横梁接触的内侧下方处，大应力约为 42 MPa，小于 HT200 材料的许用应力即表 1 中该材料的屈服强度 135 MPa。

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