聊城動力銑頭批發(fā)廠家誠信企業(yè) 振飛機(jī)械
2020-11-04
在我國，現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)正在飛速發(fā)展，機(jī)床的出現(xiàn)更是成為機(jī)械加工現(xiàn)代化的基石，為該行業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的巨大貢獻(xiàn)。今天，我們專注介紹一種機(jī)床的附件——鏜銑頭。
人們在進(jìn)行高精密度的機(jī)械制造加工時，鏜銑頭作為與主軸連接的機(jī)床附件必不可少。它運(yùn)轉(zhuǎn)時具有的主軸采用了，率的電動機(jī)，能實(shí)現(xiàn)從低速到高速的靈活轉(zhuǎn)換，使得適用的范圍極廣，人們可以根據(jù)自己的需要任意從豐富的機(jī)種中選擇適合的型號。而且它在加工方面還進(jìn)行了創(chuàng)新，能夠讓進(jìn)給和旋轉(zhuǎn)同時進(jìn)行，很薄或很軟的材料都能夠進(jìn)行有效的加工。機(jī)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。在使用時，使用者可以任意方便的調(diào)整加工螺紋的直徑，螺距及行程，這充分體現(xiàn)了鏜銑頭非常有價值的實(shí)用性。鏜銑頭是機(jī)床中常使用，同時也是為核心和技術(shù)含量比較高的部件之一，因此在使用過程中人們一定要注意隨時保養(yǎng)，這樣才可以維護(hù)設(shè)備性能，同時還可以延長其使用壽命。
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
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(jì)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(jī)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。主軸在此作為一個連接過度件，起著牽線搭橋的重要作用，那么這種主軸結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)呢。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。
但是目前對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中超長橫梁剛度優(yōu)化等研究比較少，因此有必要對其進(jìn)行進(jìn)一步研究。
2 超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁有限元優(yōu)化分析
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁受力結(jié)構(gòu)為兩點(diǎn)簡支梁支承，影響橫梁變形的因素主要包括: 橫梁、溜板和滑枕由于自身重力產(chǎn)生的對橫梁的壓力及機(jī)床所受切削負(fù)荷及其本身的熱變形等，由于切削負(fù)荷和熱變形要遠(yuǎn)小于由于重力產(chǎn)生的變形，因此一般忽略其對橫梁變形的影響。除橫梁本身的重量外，還要考慮溜板、滑枕式鏜銑頭等移動部件從橫梁一端移動到中部時重力引起橫梁的變形。使用時操作人員應(yīng)穿戴好保護(hù)設(shè)備，防止發(fā)生危險，認(rèn)真檢查各個部件的運(yùn)行狀況，并清除干凈周邊的障礙物，確認(rèn)安全后再使用。由于在橫梁上滑枕式鏜銑頭是懸臂結(jié)構(gòu)，其重力會引起橫梁的向前傾覆。
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中橫梁上外載荷變化慢，橫梁處于靜態(tài)，因此應(yīng)用有限元方法來進(jìn)行靜態(tài)分析。
文獻(xiàn)［7］基于有限元分析方法預(yù)估彈性橫梁靜態(tài)承載曲線，進(jìn)而得到橫梁起拱曲線，并通過實(shí)驗(yàn)對起拱曲線進(jìn)行驗(yàn)證。
文獻(xiàn)［8］通過對龍門加工中心橫梁關(guān)鍵尺寸的靈敏度分析，找出了對橫梁靜變形量和一階頻率影響較大的尺寸變量，上下壁厚是橫梁結(jié)構(gòu)靜變形量靈敏度大的尺寸，縱向筋板是橫梁結(jié)構(gòu)一階固有頻率靈敏度大的尺寸; 以橫梁靜變形量和一階模態(tài)頻率為性能指標(biāo)，結(jié)合靈敏度分析結(jié)果，采用變尺寸法對橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，提高了橫梁的靜動態(tài)特性，并降低了橫梁的重量。鏜銑頭屬于數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件，它不僅能銑削平面，凹槽，牙齒，螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復(fù)雜的型面,具有效率高、易于操作，的優(yōu)點(diǎn)，目前目前已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，尤其是在機(jī)械制造和維修行業(yè)。
文獻(xiàn)［9］中數(shù)控龍門機(jī)床 8 m 長的橫梁材料采用高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼 Q345B，采用焊接工藝加工。利用 ANSYS Workbench 對機(jī)床橫梁進(jìn)行了靜動態(tài)有限元分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，并且制造出機(jī)床。
