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，横梁结构变形和应力随设计变量的变化而变化，高速动力头，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。

方滑枕落地镗铣头主要技术参数

序号 项目 单位 参数值 备注

1 镗铣直径 mm 160

2 铣轴直径 mm 240

3 铣轴锥孔   工制80°

4 滑枕截面积（长×宽） mm 440×440

5 滑枕行程 mm 800

6 镗轴行程 mm 1000

7 滑枕镗总行程 mm 1400

8 主轴转速 手动6变速

60-400转/分

低于60转/分用变频 无级调整（变频电动机）

（1）变频电动机

（2）交流伺服电动机

9 主轴电动功率 kw 30

10 进给电动机功率   （1）变频4kw

（2）伺服电动机33nw

11 润滑用电动机功率 kw 0.37

12 镗铣头外形尺寸（长×宽×高） mm 3560×850×1400

13 镗铣头重量 吨 6.7

镗铣床和铣镗床有区别吗？

　　铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的龙门铣床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件(和)铣刀的移动为进给运动。

镗龙门铣床和铣镗床和镗床是一种，镗床也可以进行铣加工，高速动力头厂家批发，只要安装铣刀就可以。镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床，通常，高速动力头哪个牌子好，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。

　　数控镗铣床一般是比较大的设备，和卧式加工中心是一样的道理，高速动力头供应商，目前生产的数控镗铣床和加工中心基本可以通用，只是在加工零件镗床被限制的比较少， 至于编程上，镗床钻孔的时候一般用每转进给，而加工中心一般用每分钟进给， 由于镗铣床向心力比较好，滑枕能伸出很长，一般用于加工孔精度高，体积比较大的箱体类零件，镗铣床滑枕比较稳，加工表面精度比较高，好的加工中心基本可以实现。

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