高密市振飛機械制造有限公司
經(jīng)營模式:生產(chǎn)加工
地址:山東高密市夏莊鎮(zhèn)河西村
主營:鏜銑頭,銑頭,動力銑頭,數(shù)控銑頭,直角銑頭,萬向銑頭
業(yè)務(wù)熱線:0536-2758966
鏜銑頭,銑頭,數(shù)控銑頭
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. 5 結(jié)果分析
通過超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁有限元優(yōu)化分析結(jié)果表 2,觀察其位移和應(yīng)力結(jié)果是比較好的。其次在溜板與橫梁的接觸面、絲杠螺母安裝處和立柱與橫梁接觸的內(nèi)側(cè)下方處有一定的應(yīng)力集中,但是都比較小,可以考慮加強橫梁上端輔助導(dǎo)軌的強度來降低其大應(yīng)力。
橫梁大位移發(fā)生在橫梁主導(dǎo)軌面外邊緣上與溜板等接觸的位置,優(yōu)化后大位移值為 0. 192 mm。設(shè)計開發(fā)卸荷梁與卸荷輪裝置來徹底d解決該機床超長橫梁受力后位移問題,卸荷梁與卸荷輪裝置用于消除溜板和滑枕式鏜銑頭重力對橫梁體位移的影響。主導(dǎo)軌面橫梁向前傾覆比較小,但由于橫梁上面輔助導(dǎo)軌向前的彎曲會造成溜板等向前傾覆位移增加,所以在橫梁上增加了一條防傾鑲鋼導(dǎo)軌,同時加強橫梁上面輔助導(dǎo)軌的剛度,減少了滑枕式鏜銑頭的前傾位移。
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
結(jié)合超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中橫梁與立柱、絲杠螺母副的實際裝配情況,對相應(yīng)接觸面進行約束其對應(yīng)的自由度,約束條件為橫梁兩端固定,動梁橫梁體自由度約束見圖 6 所示。橫梁的邊界條件和受力橫梁的上下運動( Z 向) 是通過絲杠驅(qū)動。通過壓板,橫梁緊貼在立柱的導(dǎo)軌面,靜壓導(dǎo)軌接觸面處由靜壓油支撐,靜壓油支撐剛度大。因此,在橫梁上下移動的情況下,其 X 向接觸面和 Z 向接觸面完全固定,在有限元建模中,此處 X 方向和 Z 方向施加單方向的約束。橫梁 Y 方向兩端運動固定,因此,在有限元模型中約束也按照實際情況施加。
溜板與滑枕通過絲杠驅(qū)動系統(tǒng)可在橫梁上左右移動( 見圖 1) ,在單個導(dǎo)軌面上溜板與橫梁有左右 2 個接觸面,同立柱導(dǎo)軌一樣,橫梁靜壓導(dǎo)軌的各接觸面也均為靜壓油支撐,通過壓板等可保證溜板緊貼橫梁的導(dǎo)軌面。
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
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,因此有必要對其進行進一步研究。
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床所受切削負荷及其本身的熱變形等,由于切削負荷和熱變形要遠小于由于重力產(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。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)用有限元方法來進行靜態(tài)分析。