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高密市振飛機械制造有限公司
主營：鏜銑頭,銑頭,動力銑頭,數(shù)控銑頭,直角銑頭,萬向銑頭
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超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
橫梁導軌由兩條主( 正) 導軌，一條側(cè)導軌及若干輔助導軌組成。根據(jù)超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床的技術(shù)規(guī)格及參數(shù)要求，龍門數(shù)控銑頭，移動龍門兩立柱之間的跨距要求為 10 m，動梁龍門 Y 軸行程為 12 m。因此，設(shè)計動梁橫梁體總長度為 14 m。如此長的橫梁體結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)橫梁結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)不能滿足其性能規(guī)格要求。高剛性是超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁體設(shè)計過程中的關(guān)鍵之一，特別是動梁龍門上的橫梁體，還要相對工件在立柱導軌上移動，對其性能要求就更高。一般橫梁的變形會隨溜板和滑枕在橫梁上不同位置而發(fā)生改變。
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
文獻［5］考慮了大型龍門機床橫梁部件中各零件間結(jié)合面，對其靜剛度進行了有限元分析，理論分析結(jié)果有較好的實用價值。
文獻［6］針對數(shù)控重型龍門銑床超跨距橫梁由于跨度大質(zhì)量大，安裝完畢后由于重力和溜板、滑枕作用力會向下彎曲，其中 Z 向?qū)к壝娴拇髶隙瓤蛇_到1 mm，嚴重影響加工精度的問題，采用對導軌面預起拱的方法來補償橫梁變形對加工精度的影響。對超跨距橫梁 Z 向?qū)к壝嫫鸸扒€進行了設(shè)計，龍門數(shù)控銑頭廠家批發(fā)，并用優(yōu)化算法對其進行了優(yōu)化。首先用有限元方法仿d真計算了超跨距橫梁實際工作時的變形，并擬合了橫梁 Z 向?qū)к壸冃蔚淖冃吻€． 考慮了溜板左右 2 個接觸面對變形曲線的影響，采用優(yōu)化算法分多種情況設(shè)計和優(yōu)化了起拱曲線。經(jīng)分析，采用優(yōu)化算法得到起拱曲線遠優(yōu)于以往起拱曲線設(shè)計方法的效果。通過優(yōu)化設(shè)計，機床銑刀頭水平移動直線度誤差和角度偏差已經(jīng)遠低于規(guī)定的值。
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)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(jié)構(gòu)形式及尺寸［1］，如圖 2 所示。按初步設(shè)計的橫梁體結(jié)構(gòu)尺寸，應用 Si-emens PLM Software NX7． 5 軟件建立三維模型，龍門數(shù)控銑頭多少錢，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(zhuǎn)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，龍門數(shù)控銑頭價格，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。
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