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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，济南小型直角铣头，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。

带您了解一下镗铣头

镗铣头，也称为镗铣动力头，是一种应用范围极其广泛的产品。目前来说，在车辆、机械制造、电机、模具、机床工具等行业中的制造加工中都有所涉猎。

镗铣头，可以完成镗、铣、铰、攻多种功能。众所周知，镗铣头主要是由主轴、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。主轴锥孔也就是气动拉刀，主要依靠燃料动力来实现生产。其滑枕部分是安装在主轴箱里面。但是，滑枕部分除了字面上的滑动意思外，即可以在箱体中上下移动，它的刚性也还挺不错。进给部分的作用很好理解，小型直角铣头价格，就是实现进给移动，其主要的动力来源包括伺服电机和减速机，由此可以实现快档和满档的调换。平衡油缸安装在滑枕两端，通过液压站供油。

后要说的是镗铣头的动力电机。在镗铣头的设计中选用的都是、高功率的电机，这可以提高其工作效率，也可以适应从低转速到高转速的多种转速的需要。

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［5］考虑了大型龙门机床横梁部件中各零件间结合面，对其静刚度进行了有限元分析，理论分析结果有较好的实用价值。

文献［6］针对数控重型龙门铣床超跨距横梁由于跨度大质量大，安装完毕后由于重力和溜板、滑枕作用力会向下弯曲，其中 Z 向导轨面的大挠度可达到1 mm，严重影响加工精度的问题，采用对导轨面预起拱的方法来补偿横梁变形对加工精度的影响。对超跨距横梁 Z 向导轨面起拱曲线进行了设计，小型直角铣头哪家好，并用优化算法对其进行了优化。首先用有限元方法仿d真计算了超跨距横梁实际工作时的变形，小型直角铣头多少钱，并拟合了横梁 Z 向导轨变形的变形曲线． 考虑了溜板左右 2 个接触面对变形曲线的影响，采用优化算法分多种情况设计和优化了起拱曲线。经分析，采用优化算法得到起拱曲线远优于以往起拱曲线设计方法的效果。通过优化设计，机床铣刀头水平移动直线度误差和角度偏差已经远低于规定的值。