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2020-11-04
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
有限元分析還表明，滑枕式鏜銑頭等移到橫梁中部時，應(yīng)力分布比滑枕式鏜銑頭位于橫梁右端時分散。
本文有限元分析主要考慮橫梁的靜剛度問題，因此結(jié)合圖 9，在 Z 軸方向上評估橫梁上主導(dǎo)軌面內(nèi)、外邊緣的位移曲線圖，以此反映出橫梁體在溜板和滑枕式鏜銑頭等重力作用情況下主導(dǎo)軌面豎直向下的位移變形情況，并通過內(nèi)、外邊緣線的位移差反映出橫梁體主導(dǎo)軌面由于彎曲變形向前傾覆的位移變形情況。比較橫梁主導(dǎo)軌面內(nèi)、外邊緣的位移曲線，橫梁受力發(fā)生彎曲和傾覆，在 Z 軸方向上大位移發(fā)生在主導(dǎo)軌面的內(nèi)邊緣上，大位移為 0． 250 mm，主導(dǎo)軌面內(nèi)、外邊緣線的位移差為 0． 015 mm。總的來說，該橫梁體受力后位移偏大，要改進設(shè)計。除了外部保養(yǎng)，還要做好內(nèi)部保養(yǎng)，就像我們平時不能只做面部護理，也要進行內(nèi)部排s毒一樣。
2． 1 建立橫梁體三維模型
分析中初步確定橫梁體截面結(jié)構(gòu)形式及尺寸［1］，如圖 2 所示。按初步設(shè)計的橫梁體結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)用 Si-emens PLM Software NX7． 5 軟件建立三維模型，具體橫梁體截面形式和三維模型見圖 3 所示。機床橫梁抗彎和扭轉(zhuǎn)慣性矩大的其剛度就高，采用封閉式截面可保證橫梁的高剛性，所以橫梁形狀為矩形封閉長方體。合理選擇橫梁中肋板，其中橫梁壁厚在 25 mm 左右、肋板厚度在 20 mm 左右，采用了橫梁好的截面輪廓和肋板布置方案。對于其主軸箱以及進給變速箱的保養(yǎng)，對于過濾器以及油槽都要做到及時的清潔。
本文利用 CAD/CAE /CAM 集成軟件 Siemens PLMSoftware NX7． 5 對上述確定的超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁結(jié)構(gòu)型式進行有限元仿d真，建立橫梁體三維模型，并結(jié)合實際工況建立有限元模型，約束條件為橫梁兩端固定，分析橫梁體受自重、溜板和鏜銑頭滑枕等重力作用下的變形情況，得到橫梁的應(yīng)力、應(yīng)變情況。為能得到超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁部件靜變形，本文分別從橫梁的彎曲變形、鏜銑頭主軸箱的前傾等方面進行有限元分析，通過評估橫梁受力的分析結(jié)果，對初步確定設(shè)計的橫梁的結(jié)構(gòu)形式進行優(yōu)化，再在此基礎(chǔ)上改進橫梁體結(jié)構(gòu)，使機床性能符合要求。而“鏜削”則是指在鏜刀桿上裝上鏜刀進行加工，這種鏜刀通常是手工刃磨的，葉就是非標(biāo)刀具。
