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． 2 建立横梁体有限元模型

运用 Siemens PLM Software NX7． 5 软件高de 级分析模块建立横梁有限元分析模型，钻孔动力头厂家，为了减少有限元网格数量和歧异网格的生成，针对横梁体上对分析结果影响不大的圆角、小孔和台阶等结构作一定的简化处理( 即忽略不计) ; 采用 10 节点四面体有限单元网格对横梁体有限元模型进行网格划分，划分结果为: 横梁部件中的单元数目为 328 149，节点数目为 397 719。横梁体有限元划分结构如图 4 所示。

数控经济型镗铣加工中心

数控经济型镗铣加工中心（数控端面铣床）由铣削头、升降立柱、床身、机械进给系统、电气控制系统、润滑系统、导轨防护装置、铁削自动回收装置、液压工件夹紧胎具、刀具等部分组成。机床采用数控系统，操作简单。配有RS232接口。操作界面具有人机对话、误差补偿、自动报警功能。

   数控经济型镗铣加工中心（数控端面铣床）加工范围大，适用于铸件、钢件等金属材料的端面切削，特别适用于H型钢、圆管型截面、BOX型钢两端面的切削，可对超长工件两端面进行铣削。本产品广泛应用于钢构桥梁、工程机械制造、船舶等行业。

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，钻孔动力头哪个牌子好，从而减少了横梁质量，江苏钻孔动力头，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，钻孔动力头定做，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。

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