龍門鏜銑頭規(guī)格齊全,振飛機(jī)械
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。關(guān)于機(jī)器的日常養(yǎng)護(hù)：一，在鏜銑頭日常不使用的過程中，用戶要保持整個機(jī)器的清潔。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(qiáng)橫梁上端輔助導(dǎo)軌的強(qiáng)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。鏜龍門銑床和銑鏜床和鏜床是一種，鏜床也可以進(jìn)行銑加工，只要安裝銑刀就可以。設(shè)計開發(fā)卸荷梁與卸荷輪裝置來徹底d解決該機(jī)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。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(qiáng)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。
結(jié)合超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中橫梁與立柱、絲杠螺母副的實際裝配情況，對相應(yīng)接觸面進(jìn)行約束其對應(yīng)的自由度，約束條件為橫梁兩端固定，動梁橫梁體自由度約束見圖 6 所示。橫梁的邊界條件和受力橫梁的上下運(yùn)動( Z 向) 是通過絲杠驅(qū)動。在箱體上面有進(jìn)給箱，絲桿端面通過一對止輪連接減速器，減速器上裝有伺服電機(jī)。通過壓板，橫梁緊貼在立柱的導(dǎo)軌面，靜壓導(dǎo)軌接觸面處由靜壓油支撐，靜壓油支撐剛度大。因此，在橫梁上下移動的情況下，其 X 向接觸面和 Z 向接觸面完全固定，在有限元建模中，此處 X 方向和 Z 方向施加單方向的約束。橫梁 Y 方向兩端運(yùn)動固定，因此，在有限元模型中約束也按照實際情況施加。
溜板與滑枕通過絲杠驅(qū)動系統(tǒng)可在橫梁上左右移動( 見圖 1) ，在單個導(dǎo)軌面上溜板與橫梁有左右 2 個接觸面，同立柱導(dǎo)軌一樣，橫梁靜壓導(dǎo)軌的各接觸面也均為靜壓油支撐，通過壓板等可保證溜板緊貼橫梁的導(dǎo)軌面。
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。按初步設(shè)計的橫梁體結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)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。讓我們來看看鏜銑頭的組成部分鏜銑頭的主要部件包括：主軸、滑枕部件、進(jìn)給部件、平衡油缸和主傳動箱。機(jī)床橫梁抗彎和扭轉(zhuǎn)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。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。
