聊城動力銑頭批發(fā)廠家誠信企業(yè) 振飛機械
2020-11-04
在我國，現(xiàn)代機械加工行業(yè)正在飛速發(fā)展，機床的出現(xiàn)更是成為機械加工現(xiàn)代化的基石，為該行業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的巨大貢獻。今天，我們專注介紹一種機床的附件——鏜銑頭。
人們在進行高精密度的機械制造加工時，鏜銑頭作為與主軸連接的機床附件必不可少。它運轉時具有的主軸采用了，率的電動機，能實現(xiàn)從低速到高速的靈活轉換，使得適用的范圍極廣，人們可以根據(jù)自己的需要任意從豐富的機種中選擇適合的型號。而且它在加工方面還進行了創(chuàng)新，能夠讓進給和旋轉同時進行，很薄或很軟的材料都能夠進行有效的加工。機床橫梁抗彎和扭轉慣性矩大的其剛度就高，采用封閉式截面可保證橫梁的高剛性，所以橫梁形狀為矩形封閉長方體。在使用時，使用者可以任意方便的調整加工螺紋的直徑，螺距及行程，這充分體現(xiàn)了鏜銑頭非常有價值的實用性。鏜銑頭是機床中常使用，同時也是為核心和技術含量比較高的部件之一，因此在使用過程中人們一定要注意隨時保養(yǎng)，這樣才可以維護設備性能，同時還可以延長其使用壽命。
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結構優(yōu)化
2． 1 建立橫梁體三維模型
分析中初步確定橫梁體截面結構形式及尺寸［1］，如圖 2 所示。按初步設計的橫梁體結構尺寸，應用 Si-emens PLM Software NX7． 5 軟件建立三維模型，具體橫梁體截面形式和三維模型見圖 3 所示。機床橫梁抗彎和扭轉慣性矩大的其剛度就高，采用封閉式截面可保證橫梁的高剛性，所以橫梁形狀為矩形封閉長方體。主軸在此作為一個連接過度件，起著牽線搭橋的重要作用，那么這種主軸結構有什么特點呢。合理選擇橫梁中肋板，其中橫梁壁厚在 25 mm 左右、肋板厚度在 20 mm 左右，采用了橫梁好的截面輪廓和肋板布置方案。
但是目前對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中超長橫梁剛度優(yōu)化等研究比較少，因此有必要對其進行進一步研究。
2 超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁有限元優(yōu)化分析
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁受力結構為兩點簡支梁支承，影響橫梁變形的因素主要包括: 橫梁、溜板和滑枕由于自身重力產生的對橫梁的壓力及機床所受切削負荷及其本身的熱變形等，由于切削負荷和熱變形要遠小于由于重力產生的變形，因此一般忽略其對橫梁變形的影響。除橫梁本身的重量外，還要考慮溜板、滑枕式鏜銑頭等移動部件從橫梁一端移動到中部時重力引起橫梁的變形。使用時操作人員應穿戴好保護設備，防止發(fā)生危險，認真檢查各個部件的運行狀況，并清除干凈周邊的障礙物，確認安全后再使用。由于在橫梁上滑枕式鏜銑頭是懸臂結構，其重力會引起橫梁的向前傾覆。
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中橫梁上外載荷變化慢，橫梁處于靜態(tài)，因此應用有限元方法來進行靜態(tài)分析。
文獻［7］基于有限元分析方法預估彈性橫梁靜態(tài)承載曲線，進而得到橫梁起拱曲線，并通過實驗對起拱曲線進行驗證。
文獻［8］通過對龍門加工中心橫梁關鍵尺寸的靈敏度分析，找出了對橫梁靜變形量和一階頻率影響較大的尺寸變量，上下壁厚是橫梁結構靜變形量靈敏度大的尺寸，縱向筋板是橫梁結構一階固有頻率靈敏度大的尺寸; 以橫梁靜變形量和一階模態(tài)頻率為性能指標，結合靈敏度分析結果，采用變尺寸法對橫梁進行結構優(yōu)化分析，提高了橫梁的靜動態(tài)特性，并降低了橫梁的重量。鏜銑頭屬于數(shù)控機床的關鍵部件，它不僅能銑削平面，凹槽，牙齒，螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復雜的型面,具有效率高、易于操作，的優(yōu)點，目前目前已廣泛應用于許多領域，尤其是在機械制造和維修行業(yè)。
文獻［9］中數(shù)控龍門機床 8 m 長的橫梁材料采用高強度低合金結構鋼 Q345B，采用焊接工藝加工。利用 ANSYS Workbench 對機床橫梁進行了靜動態(tài)有限元分析，在此基礎上進行了拓撲優(yōu)化設計，并且制造出機床。
