鏜銑頭利用滾珠絲桿傳動(dòng),進(jìn)給利用數(shù)控伺服系統(tǒng)式機(jī)械傳動(dòng)兩大部分,滑移行程可達(dá)400-1000mm。主軸采用機(jī)械變速和電機(jī)無(wú)級(jí)變速40轉(zhuǎn)/分-2000轉(zhuǎn)/分,任意選擇轉(zhuǎn)速,具有功率大、剛性好、鏜銑精度高、穩(wěn)定性能好的優(yōu)點(diǎn),并可與一般的機(jī)械滑臺(tái)、跨系列滑臺(tái)配套使用,可組合成各種專(zhuān)用數(shù)控切削機(jī)床, 特別是龍門(mén)銑、龍門(mén)刨、大型立車(chē)等技術(shù)改造中體現(xiàn)它的優(yōu)越性和實(shí)用性。因此,在橫梁上下移動(dòng)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。
超重型數(shù)控龍門(mén)移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
運(yùn)用 Siemens PLM Software NX7. 5 軟件建立溜板、鏜銑頭滑枕等三維實(shí)體模型。由于設(shè)計(jì)真主要分析的目的為橫梁體在受力情況下的變形情況,并且考慮到模型的大小和計(jì)算機(jī)的計(jì)算量,將溜板、滑枕式鏜銑頭等三維模型簡(jiǎn)化為0D 集中質(zhì)量單元,并采用1D 單元連接,具體簡(jiǎn)化模型如圖 5 所示。左銑型精密鏜銑頭與右銑型精密鏜銑頭這兩種龍門(mén)鏜銑頭從根本上來(lái)講沒(méi)有什么差異,只是在于實(shí)踐應(yīng)用的不同,都適用于大型機(jī)架和箱體的各種加工,可以進(jìn)行銑削加工可以鏜孔和鉆擴(kuò)孔,主要安裝在龍門(mén)銑、龍門(mén)刨的橫梁上。
橫梁 體 采 用 鑄 鐵 材 料 HT200,在 Siemens PLMSoftware NX7. 5 軟件材料庫(kù)中選用相應(yīng)材料參數(shù),如表 1 所示。
2. 2 建立橫梁體有限元模型
運(yùn)用 Siemens PLM Software NX7. 5 軟件高de 級(jí)分析模塊建立橫梁有限元分析模型,為了減少有限元網(wǎng)格數(shù)量和歧異網(wǎng)格的生成,針對(duì)橫梁體上對(duì)分析結(jié)果影響不大的圓角、小孔和臺(tái)階等結(jié)構(gòu)作一定的簡(jiǎn)化處理( 即忽略不計(jì)) ; 采用 10 節(jié)點(diǎn)四面體有限單元網(wǎng)格對(duì)橫梁體有限元模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,劃分結(jié)果為: 橫梁部件中的單元數(shù)目為 328 149,節(jié)點(diǎn)數(shù)目為 397 719。橫梁體有限元?jiǎng)澐纸Y(jié)構(gòu)如圖 4 所示。主軸在此作為一個(gè)連接過(guò)度件,起著牽線(xiàn)搭橋的重要作用,那么這種主軸結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)呢。