鏜銑頭主傳動采用方滑枕水平移動式結構特點

?主軸采用 38CrMoTi 滲氮處理，因此具有足夠的硬度及良好精度保持性。  

?為避免主軸高速旋轉造成溫升而影響精度，對主軸采用噴油冷卻以降低發(fā)熱量，以避免主軸發(fā)熱變形。  

?主軸采用直流電機與二級變速相結合的方式實現(xiàn)無級變速。  

?方滑枕采取縱向大截面結構，以提高方滑枕的縱向剛度，提高了方滑枕的整體剛度，有利于機床作強力切削。

超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結構優(yōu)化

2. 3 有限元分析

觀察橫梁有限元分析的節(jié)點位移和變形，滑枕式鏜銑頭等移到橫梁中部時橫梁的受力和變形都是大。二，在操作過程中，要嚴格遵守操作程序，對于出現(xiàn)的任何的問題，都要先停機后才能進行處理。如圖 8 所示，這時橫梁受力發(fā)生彎曲變形，并向前傾覆，大位移為 0． 258 mm。觀察這時橫梁 Z 軸方向上的節(jié)點位移和變形，如圖 9 所示，橫梁受力發(fā)生彎曲變形，Z 軸方向上大位移為 0． 250 mm，這個位移值偏大，要減少。

同時觀察這時橫梁受力的應力分布，如圖 10 所示，橫梁因受力變形，應力主要集中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側下方處，大應力約為 42 MPa，小于 HT200 材料的許用應力即表 1 中該材料的屈服強度 135 MPa。

運用 Siemens PLM Software NX7． 5 軟件建立溜板、鏜銑頭滑枕等三維實體模型。主要包括主軸部分、滑枕部分、進給機構、主傳動箱和平衡油缸等幾大部分。由于設計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算機的計算量，將溜板、滑枕式鏜銑頭等三維模型簡化為0D 集中質量單元，并采用1D 單元連接，具體簡化模型如圖 5 所示。

橫梁 體 采 用 鑄 鐵 材 料 HT200，在 Siemens PLMSoftware NX7． 5 軟件材料庫中選用相應材料參數(shù)，如表 1 所示。

1 大型龍門機床橫梁研究進展

橫梁是超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中的主要支承部件，橫梁結構的好壞直接影響到機床的使用性能和制造成本。比如說傳動的潤滑難以滿足生產的要求時，往往意味著液壓站的供油出現(xiàn)問題。要提高機床的加工效率、精度，必須考慮機床結構中橫梁的剛度等靜態(tài)特性。國內外在機床橫梁研究方面主要采用有限元分析方法，對機床橫梁結構剛度進行評估。

在數(shù)控龍門機床橫梁體結構設計過程中，文獻［2］中有橫梁體板筋形式、橫梁體截面形狀及導軌的分布形式可以參考。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。文獻［3］中不同筋板結構的橫梁抗彎、抗扭能力不同，O 字型結構橫梁除了工藝性能優(yōu)越之外，抗彎抗扭性能也比其他橫梁好，而且各階固有頻率也比其他結構橫梁各階固有頻率高。通過改變橫梁體的結構形式，如: 改變橫梁體截面的長度和寬度、內腔筋板的結構形式、橫梁導軌的尺寸大小和厚度、橫梁體的壁厚和關鍵部位筋板的壁厚等，來提高橫梁體剛性等性能。