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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． 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］，如图 2 所示。按初步设计的横梁体结构尺寸，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。

龙门镗铣头镗与铣的区别

在现代机床行业中，龙门镗铣头是一种不可或缺的机床附件，主要应用于铣床上，在了解龙门镗铣头之前，让我们先来看看铣床这一种机床种类都有哪些作用。顾名思义，铣床是用于对工件进行铣削加工的机床，既可以铣削工件平面，对工件进行沟槽、轮齿、螺纹和花键轴，立铣头价格，同时还能够加工一些比较复杂的型面，具有结构简单、操作方便、等优势，被广泛适用于机械制造行业中。

而龙门镗铣头也叫镗铣动力头，主要是由主轴、滑枕部分、进给部分、平衡油缸以及主传动箱几个主要结构组成，其中，主轴锥孔是气动拉刀，使用的油泵可以和机器上的油泵站通用；滑枕部分是安装在主轴箱里面，可以在箱体中上下移动，有一定的刚性；进给部分可以实现进给移动，使用滚珠丝杆转变，安装上进给箱，在伺服电机和减速机的作用下，可以有获得快档和慢档的进给；平衡油缸是安装在方滑枕两端，由液压站供油，接到油缸端部。

从龙门镗铣头的字面上来看，“镗”和“铣”是两个完全不同的概念，其中“铣削”，一般是指用刀盘或者棒铣刀（也叫立铣刀）进行的加工，这种刀属于通用刀具；而“镗削”则是指在镗刀杆上装上镗刀进行加工，这种镗刀通常是手工刃磨的，铣头价格，叶就是非标刀具。有时候我们在加工有特殊要求的通孔时，还会用到粗铣后精镗和粗镗后精镗两种方式，这两种工艺的区别在于，粗铣后的精镗效率稍高，而粗镗后精镗加工的形位公差较高。简而言之，铣是平面加工，镗是内部加工。

龙门镗铣头zui大的优点是改善和扩大了卧铣的功能，方滑枕镗铣头价格，同时也扩大了镗床在实际工作中的加工范围。立铣头结构，像是它的主轴刚性强，传送功率大，可以适用于维修和加工生产等，它是一种机械方式的快装快换立铣头，可以进行平面，沟槽等等的加工。在使用方面，90度铣头价格，范围广泛，更加方便，操作灵活等实现了一机多用。

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有限元分析还表明，滑枕式镗铣头等移到横梁中部时，应力分布比滑枕式镗铣头位于横梁右端时分散。

本文有限元分析主要考虑横梁的静刚度问题，因此结合图 9，在 Z 轴方向上评估横梁上主导轨面内、外边缘的位移曲线图，以此反映出横梁体在溜板和滑枕式镗铣头等重力作用情况下主导轨面竖直向下的位移变形情况，并通过内、外边缘线的位移差反映出横梁体主导轨面由于弯曲变形向前倾覆的位移变形情况。比较横梁主导轨面内、外边缘的位移曲线，横梁受力发生弯曲和倾覆，在 Z 轴方向上大位移发生在主导轨面的内边缘上，大位移为 0． 250 mm，主导轨面内、外边缘线的位移差为 0． 015 mm。总的来说，该横梁体受力后位移偏大，要改进设计。