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，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。

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

结合超重型数控龙门移动镗铣床中横梁与立柱、丝杠螺母副的实际装配情况，对相应接触面进行约束其对应的自由度，约束条件为横梁两端固定，动梁横梁体自由度约束见图 6 所示。横梁的边界条件和受力横梁的上下运动( Z 向) 是通过丝杠驱动。通过压板，横梁紧贴在立柱的导轨面，静压导轨接触面处由静压油支撑，静压油支撑刚度大。因此，在横梁上下移动的情况下，其 X 向接触面和 Z 向接触面完全固定，高速动力头厂家，在有限元建模中，此处 X 方向和 Z 方向施加单方向的约束。横梁 Y 方向两端运动固定，北京高速动力头，因此，高速动力头哪家好，在有限元模型中约束也按照实际情况施加。

溜板与滑枕通过丝杠驱动系统可在横梁上左右移动( 见图 1) ，在单个导轨面上溜板与横梁有左右 2 个接触面，同立柱导轨一样，横梁静压导轨的各接触面也均为静压油支撑，通过压板等可保证溜板紧贴横梁的导轨面。

镗铣头与铣床的作用体现

　　镗铣头和铣床的关系就像螺丝和螺帽一样紧密，铣床的加工大部分都是要依靠铣头来完成的。为使大家更好的理解，接下来我们就针对铣床与镗铣头在工业生产中的作用进行说明。

　　工件的深加工离不开铣床，而镗铣头就是铣床设备的一个关键部件，它的作用是与主轴直接相互连接，在机械制造和局部修理中有着非常普遍的应用。在机械化进程不断发展的过程中，高速动力头定做，数控编程开始普遍应用与于机床加工中，这样一来就解放了大量的劳动力，逐渐取代了人工支配。镗铣头主要是通过铣刀完成复杂的支配工作，铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具，各刀齿依次间歇地切去工件的余量。

　　由于工业生产中的铣床面对的生产对象因素较多，其本身必须具备很好的强度和稳定性。在整个系统结构中，铣床作用力的大小很大程度上都来源于镗铣头，它是保证龙门铣床安装质量和机床精度的关键，对于龙门铣床的加工精度和加工能力有着重要的影响，镗铣头使龙门铣床的加工精度和生产率得到了显著提高，适合在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。

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