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． 4 横梁有限元优化

对超重型数控龙门移动镗铣床横梁进行结构优化设计。应用 Siemens PLM Software NX7． 5 软件进行横梁有限元优化设计［10 － 11］，对原横梁结构进行减轻重量，从而达到横梁结构轻量化设计的目标。创建求解方案，选择 NX NASTＲAN 有限元优化模块进行横梁优化设计。减小横梁壁厚和加强肋厚度，从而减少了横梁质量，具体在横梁质量减少 2． 5% 的情况下对机床横梁静特性进行了有限元优化设计。表 2 为优化前后横梁静特性对比，可见在横梁质量减少了 2． 5% 的情况下，优化设计后横梁的大位移从 0． 25 mm 减小到0． 192 mm，即横梁的大位移减少了 23． 2% ; 也就是说在横梁载荷不变的情况下横梁的静刚度提高了23． 2% ，有。

镗铣头是由什么组成的

镗铣头也叫镗铣动力头，主要是由主轴、滑枕部分、进给部分、平衡油缸以及主传动箱几个主要结构组成。

主轴锥孔是气动拉刀，使用的油泵可以和机器上的油泵站通用。

滑枕部分是安装在主轴箱里面，可以在箱体中上下移动，小型直角铣头，有一定的刚性。

进给部分可以实现进给移动，小型直角铣头哪家好，使用滚珠丝杆转变，安装上进给箱，在伺服电机和减速机的作用下，可以有获得快档和慢档的进给。

平衡油缸是安装在方滑枕两端，由液压站供油，接到油缸端部。

镗铣头主轴电机采用了、高功率的电机，可以有低转速到高转速的多种转速。钻孔攻牙主轴头属于动力部件，可以安装多轴器提升加工效率，也可以用来完成钻孔和攻牙。

镗铣头的用途非常广泛，可以用于车辆、机械制造、电机、模具、机床工具等行业中的制造加工，可以完成镗、铣、铰、攻多种功能。

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

文献［4］中数控机床尤其是铣床，横梁是很关键的结构，其设计水平的好坏直接影响整个机床性能。对于横梁的优化主要从两方面考虑: ①在不增加质量的前提下，使横梁上的大变形化，提高横梁的静刚度; ②优化中初阶固有频率不小于设定值，提高横梁的动刚度。优化的具体实施步骤如下: 首先，通过形状及拓扑优化确定横梁佳的截面轮廓和肋板布置方案，得到概念模型; 其次，通过尺寸优化确定合理的外形尺寸和肋板厚度。CAE 软件优化模块可以定义多个设计变量和状态变量，设计变量为自变量，状态变量和目标函数都是设计变量的函数。如横梁结构的长、宽、高尺寸以及筋板厚度等定义为设计变量，小型直角铣头厂家批发，横梁结构变形和应力随设计变量的变化而变化，是设计变量的函数，可以定义为状态变量，使结构重量化定义为目标函数。

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