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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，五轴数控铣头哪个牌子好，提高横梁的静刚度; ②优化中初阶固有频率不小于设定值，临沂五轴数控铣头，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，五轴数控铣头定做，可以定义为状态变量，五轴数控铣头厂家，使结构重量化定义为目标函数。

镗铣头与铣床的作用体现

镗铣头和铣床的关系就像螺丝和螺帽一样紧密，铣床的加工大部分都是要依靠铣头来完成的。为使大家更好的理解，接下来我们就针对铣床与镗铣头在工业生产中的作用进行说明。

工件的深加工离不开铣床，而镗铣头就是铣床设备的一个关键部件，它的作用是与主轴直接相互连接，在机械制造和局部修理中有着非常普遍的应用。在机械化进程不断发展的过程中，数控编程开始普遍应用与于机床加工中，这样一来就解放了大量的劳动力，逐渐取代了人工支配。镗铣头主要是通过铣刀完成复杂的支配工作，铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具，各刀齿依次间歇地切去工件的余量。

由于工业生产中的铣床面对的生产对象因素较多，其本身必须具备很好的强度和稳定性。在整个系统结构中，铣床作用力的大小很大程度上都来源于镗铣头，它是保证龙门铣床安装质量和机床精度的关键，对于龙门铣床的加工精度和加工能力有着重要的影响，镗铣头使龙门铣床的加工精度和生产率得到了显著提高，适合在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。

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

在有限元仿d真过程中，考虑横梁、溜板、滑枕式镗铣头等的重力对横梁体的影响。在横梁中部施加垂直方向的载荷，模拟滑枕式镗铣头等移到横梁中部时的受力情况。例如根据横梁、溜板、滑枕式镗铣头等横梁部件三维模型的装配位置，在质心上的 0D 集中质量单元上添加横梁、溜板、滑枕式镗铣头等横梁部件的集中质量30 t 的重量，并对横梁体模型空间施加重力加速度:9． 81 m / s2。横梁体有限元分析中约束结果如图7 所示。