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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。

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2． 1 建立横梁体三维模型

分析中初步确定横梁体截面结构形式及尺寸［1］，钻削动力头哪个牌子好，如图 2 所示。按初步设计的横梁体结构尺寸，动力头厂家，应用 Si-emens PLM Software NX7． 5 软件建立三维模型，具体横梁体截面形式和三维模型见图 3 所示。机床横梁抗弯和扭转惯性矩大的其刚度就高，采用封闭式截面可保证横梁的高刚性，所以横梁形状为矩形封闭长方体。合理选择横梁中肋板，其中横梁壁厚在 25 mm 左右、肋板厚度在 20 mm 左右，采用了横梁好的截面轮廓和肋板布置方案。

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其特征在于底座与机体活动连接，主轴 通过轴承及齿冠固定在底座与机体内，动力头，主轴的一端 与动力源相连，伺服动力头多少钱，主轴的另一端与伞齿I相连；铣头主轴与主轴垂直设置在机体内，铣头主轴与伞齿II相连，伞齿I 与伞齿II相啮合。其特征在于底座与机体活动连接，主轴 通过轴承及齿冠固定在底座与机体内，主轴的一端 与动力源相连，主轴的另一端与伞齿I相连；铣头主轴与主轴垂直设置在机体内，铣头主轴与伞齿II相连，伞齿I 与伞齿II相啮合。