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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

文献［4］中数控机床尤其是铣床，横梁是很关键的结构，其设计水平的好坏直接影响整个机床性能。对于横梁的优化主要从两方面考虑: ①在不增加质量的前提下，使横梁上的大变形化，提高横梁的静刚度; ②优化中初阶固有频率不小于设定值，提高横梁的动刚度。优化的具体实施步骤如下: 首先，通过形状及拓扑优化确定横梁佳的截面轮廓和肋板布置方案，得到概念模型; 其次，通过尺寸优化确定合理的外形尺寸和肋板厚度。CAE 软件优化模块可以定义多个设计变量和状态变量，设计变量为自变量，状态变量和目标函数都是设计变量的函数。如横梁结构的长、宽、高尺寸以及筋板厚度等定义为设计变量，横梁结构变形和应力随设计变量的变化而变化，是设计变量的函数，可以定义为状态变量，使结构重量化定义为目标函数。

如何实现镗铣头更广泛的发展

一般来说，镗铣头主要是与铣床配合使用，终通过对铣刀驱动来完成各种各样的铣削工作。不可否认，镗铣头在铣床的加工中发挥着的作用。当然，这距离镗铣头实现更好、更广泛的发展还是有一定的差距的。

从短期来看，镗铣头要想取得更为广泛的发展，还需要提高自身的作业能力，不断适应铣床、铣刀的发展要求，是铣床、铣刀、镗铣头之间配合更为紧密，从而实现良好的铣削加工。目前来说，镗铣头已经可以依靠铣床、铣刀来实现多角度的工件加工，这对于镗铣头来说本身就是一个较大的突破。

从长远来看，要想实现镗铣头更广泛的发展。铣床、铣刀同样要与时俱进进行发展。比如说数控技术在铣床方面的应用，就可以进一步推动铣刀、镗铣头的发展。这样，镗铣头、铣床、和铣刀相互促进发展，生产工艺也会逐渐从简单到复杂，从低精度到，终实现更、更完善的数控铣削加工。

对于镗铣头来说，除了目前已知的应用领域，还可以不断新的应用领域。这样，不仅能够促进镗铣头本身技术的进步和创新，还能够获得更为广泛的应用范围。

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

结合超重型数控龙门移动镗铣床中横梁与立柱、丝杠螺母副的实际装配情况，山东万向数控铣头，对相应接触面进行约束其对应的自由度，万向数控铣头厂家批发，约束条件为横梁两端固定，万向数控铣头厂家，动梁横梁体自由度约束见图 6 所示。横梁的边界条件和受力横梁的上下运动( Z 向) 是通过丝杠驱动。通过压板，横梁紧贴在立柱的导轨面，静压导轨接触面处由静压油支撑，万向数控铣头价格，静压油支撑刚度大。因此，在横梁上下移动的情况下，其 X 向接触面和 Z 向接触面完全固定，在有限元建模中，此处 X 方向和 Z 方向施加单方向的约束。横梁 Y 方向两端运动固定，因此，在有限元模型中约束也按照实际情况施加。

溜板与滑枕通过丝杠驱动系统可在横梁上左右移动( 见图 1) ，在单个导轨面上溜板与横梁有左右 2 个接触面，同立柱导轨一样，横梁静压导轨的各接触面也均为静压油支撑，通过压板等可保证溜板紧贴横梁的导轨面。