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

横梁导轨由两条主( 正) 导轨，宁夏小型动力头，一条侧导轨及若干辅助导轨组成。根据超重型数控龙门移动镗铣床的技术规格及参数要求，移动龙门两立柱之间的跨距要求为 10 m，动梁龙门 Y 轴行程为 12 m。因此，设计动梁横梁体总长度为 14 m。如此长的横梁体结构，传统横梁结构形式已经不能满足其性能规格要求。高刚性是超重型数控龙门移动镗铣床横梁体设计过程中的关键之一，特别是动梁龙门上的横梁体，还要相对工件在立柱导轨上移动，对其性能要求就更高。一般横梁的变形会随溜板和滑枕在横梁上不同位置而发生改变。

镗铣头的构成

　镗铣头是安装用在工件上，小型动力头定做，加工各种表面的铣床和龙门铣，它与主轴连接用于制造高精密度的机械工业。主要包括主轴部分、滑枕部分、进给机构、主传动箱和平衡油缸等几大部分。我们分别来看一下各部分的构成及特点。  

       1.主轴部分：主轴部分的锥孔是带拉刀机构，油泵站可以和整机上的油泵站通用。  

　　2.滑枕部分：方滑枕装在主轴箱内，在箱体内上下移动和箱体配合面为工面，工面可以调整间隙。方滑枕导轨面应铲刮好，以保证自由上下移动，又有相当的刚性。  

　　3.进给机构：方滑枕上下移动进给，小型动力头价格，靠滚珠丝杆转动。在箱体上面有进给箱，丝杆端面通过一对止轮连接减速器，减速器上装有伺服电机。  

       4.主传动箱：传动箱分为快档和慢档两档变速。  

　　5.平衡油缸：方滑枕的两边有两根平衡油缸，以平衡方滑枕上下轻重的差别，该平衡油缸由液压站供油，接到油缸的端部。液压油的压力溢流阀需要调试好，尽量不要来回调动。它主要安装在龙门铣和龙门刨的横梁上，适用于大型机架和箱体的各种加工，小型动力头厂家，例如铣削加工、镗孔和钻扩孔。方滑枕的端部铣轴可以安装各种铣刀、镗杆和铣夹头，也可以安装立式铣头，进行垂直面和角度面的加工。  

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． 6 机床卸荷梁与卸荷轮装置［1］

卸荷梁与卸荷轮装置用于消除溜板和滑枕式镗铣头等重力对该机床横梁体位移可能较大的问题。卸荷梁的设计原理是通过预先计算重量，在横梁上设置一个带曲线的卸荷梁，卸荷梁为钢结构件制成，由双支点将所受之力由丝杆传递于立柱上，避免了横梁产生弯曲变形，以消除溜板和滑枕镗铣头对横梁直线度的挠度影响。横梁导轨可加工成直线，保证镗铣头运动的直线度并使溜板与横梁导轨面均匀接触。比较一般横梁反变形( 起拱曲线［6］) 加工或镶装导轨需调整精度，卸荷梁无论在加工性能还是使用性能上都更加。

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