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． 4 横梁有限元优化

对超重型数控龙门移动镗铣床横梁进行结构优化设计。应用 Siemens PLM Software NX7． 5 软件进行横梁有限元优化设计［10 － 11］，对原横梁结构进行减轻重量，从而达到横梁结构轻量化设计的目标。创建求解方案，选择 NX NASTRAN 有限元优化模块进行横梁优化设计。减小横梁壁厚和加强肋厚度，从而减少了横梁质量，具体在横梁质量减少 2． 5% 的情况下对机床横梁静特性进行了有限元优化设计。表 2 为优化前后横梁静特性对比，可见在横梁质量减少了 2． 5% 的情况下，方滑枕镗铣头，优化设计后横梁的大位移从 0． 25 mm 减小到0． 192 mm，镗铣头价格，即横梁的大位移减少了 23． 2% ; 也就是说在横梁载荷不变的情况下横梁的静刚度提高了23． 2% ，有。

　　镗铣头操作时需注意的事项：

　　1、操作前注意事项

　　a.启动开关是否正常

　　b.所有润滑油是否充足

　　c.工作物是否固定牢

　　d.铣刀是否锁紧

　　e.刀具材质、型式、主轴转速、逬给率、切削深度是否选用适当

　　f.主轴空转试车。

　　2、操作中注意事项：

　　a.回转中，谓勿切换变速把手位置

　　b.切忌用逆转来代替制动

　　c.测量工件时，莱芜镗铣头，请将主轴完全停止后再进行

　　3、操作后注意車项：

　　a.电源确实关掉

　　b.铁屑、铁粉霄全部清扫干净：

　　c.滑动部分的表面上，需涂润滑油

　　d.所有手工具、量具、工具、谀放回安全处.

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

某超重型数控动梁龙门移动镗铣床正视图及各轴方向如图 1 所示［1］，其机床基础件如床身、滑座、立柱、横梁、工作台等基础件均采用树脂砂造型高强度铸铁，并经时效处理，连接梁采用高刚性焊接件。龙门框架由左右立柱、连接梁等组成，龙门镗铣头，左右立柱上端与连接梁紧固连接，立柱下端直接与滑座紧固连接，形成高刚度的龙门框架结构。图 1 中 Y 轴: 横梁与溜板，Z 轴:溜板与滑枕。动梁龙门横梁上配置有一个大功率的交流调速滑枕式镗铣头，滑枕式镗铣头通过溜板与横梁连接。

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