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，从而减少了横梁质量，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，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。
镗铣头的构成
镗铣头是安装用在工件上，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，威海龙门加工中心万向铣头，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，龙门加工中心万向铣头价格，又有相当的刚性。
3.进给机构：方滑枕上下移动进给，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，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. 3 有限元分析
观察横梁有限元分析的节点位移和变形，滑枕式镗铣头等移到横梁中部时横梁的受力和变形都是大。如图 8 所示，这时横梁受力发生弯曲变形，并向前倾覆，大位移为 0． 258 mm。观察这时横梁 Z 轴方向上的节点位移和变形，龙门加工中心万向铣头定做，如图 9 所示，横梁受力发生弯曲变形，Z 轴方向上大位移为 0． 250 mm，这个位移值偏大，要减少。
同时观察这时横梁受力的应力分布，如图 10 所示，龙门加工中心万向铣头哪个牌子好，横梁因受力变形，应力主要集中在溜板与横梁的接触面、丝杠螺母安装处和立柱与横梁接触的内侧下方处，大应力约为 42 MPa，小于 HT200 材料的许用应力即表 1 中该材料的屈服强度 135 MPa。
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