煙臺數(shù)控方滑枕鏜銑頭價格推薦廠家
2020-11-04
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2. 5 結(jié)果分析
通過超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁有限元優(yōu)化分析結(jié)果表 2，觀察其位移和應(yīng)力結(jié)果是比較好的。而龍門鏜銑頭也叫鏜銑動力頭，主要是由主軸、滑枕部分、進給部分、平衡油缸以及主傳動箱幾個主要結(jié)構(gòu)組成，其中，主軸錐孔是氣動拉刀，使用的油泵可以和機器上的油泵站通用。其次在溜板與橫梁的接觸面、絲杠螺母安裝處和立柱與橫梁接觸的內(nèi)側(cè)下方處有一定的應(yīng)力集中，但是都比較小，可以考慮加強橫梁上端輔助導(dǎo)軌的強度來降低其大應(yīng)力。
橫梁大位移發(fā)生在橫梁主導(dǎo)軌面外邊緣上與溜板等接觸的位置，優(yōu)化后大位移值為 0． 192 mm。設(shè)計開發(fā)卸荷梁與卸荷輪裝置來徹底d解決該機床超長橫梁受力后位移問題，卸荷梁與卸荷輪裝置用于消除溜板和滑枕式鏜銑頭重力對橫梁體位移的影響。跟著機械化進程不斷加劇，數(shù)控編程開始廣泛應(yīng)用與于機床類操縱，極大的開釋了勞動力。主導(dǎo)軌面橫梁向前傾覆比較小，但由于橫梁上面輔助導(dǎo)軌向前的彎曲會造成溜板等向前傾覆位移增加，所以在橫梁上增加了一條防傾鑲鋼導(dǎo)軌，同時加強橫梁上面輔助導(dǎo)軌的剛度，減少了滑枕式鏜銑頭的前傾位移。
2． 4 橫梁有限元優(yōu)化
對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。應(yīng)用 Siemens PLM Software NX7． 5 軟件進行橫梁有限元優(yōu)化設(shè)計［10 － 11］，對原橫梁結(jié)構(gòu)進行減輕重量，從而達到橫梁結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計的目標(biāo)。創(chuàng)建求解方案，選擇 NX NASTＲAN 有限元優(yōu)化模塊進行橫梁優(yōu)化設(shè)計。可以銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部分得到廣泛應(yīng)用。減小橫梁壁厚和加強肋厚度，從而減少了橫梁質(zhì)量，具體在橫梁質(zhì)量減少 2． 5% 的情況下對機床橫梁靜特性進行了有限元優(yōu)化設(shè)計。表 2 為優(yōu)化前后橫梁靜特性對比，可見在橫梁質(zhì)量減少了 2． 5% 的情況下，優(yōu)化設(shè)計后橫梁的大位移從 0． 25 mm 減小到0． 192 mm，即橫梁的大位移減少了 23． 2% ; 也就是說在橫梁載荷不變的情況下橫梁的靜剛度提高了23． 2% ，有明顯效果。
1 大型龍門機床橫梁研究進展
橫梁是超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中的主要支承部件，橫梁結(jié)構(gòu)的好壞直接影響到機床的使用性能和制造成本。要提高機床的加工效率、精度，必須考慮機床結(jié)構(gòu)中橫梁的剛度等靜態(tài)特性。使用時操作人員應(yīng)穿戴好保護設(shè)備，防止發(fā)生危險，認(rèn)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(rèn)安全后再使用。國內(nèi)外在機床橫梁研究方面主要采用有限元分析方法，對機床橫梁結(jié)構(gòu)剛度進行評估。
在數(shù)控龍門機床橫梁體結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，文獻［2］中有橫梁體板筋形式、橫梁體截面形狀及導(dǎo)軌的分布形式可以參考。文獻［3］中不同筋板結(jié)構(gòu)的橫梁抗彎、抗扭能力不同，O 字型結(jié)構(gòu)橫梁除了工藝性能優(yōu)越之外，抗彎抗扭性能也比其他橫梁好，而且各階固有頻率也比其他結(jié)構(gòu)橫梁各階固有頻率高。超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式及尺寸［1］，如圖2所示。通過改變橫梁體的結(jié)構(gòu)形式，如: 改變橫梁體截面的長度和寬度、內(nèi)腔筋板的結(jié)構(gòu)形式、橫梁導(dǎo)軌的尺寸大小和厚度、橫梁體的壁厚和關(guān)鍵部位筋板的壁厚等，來提高橫梁體剛性等性能。
