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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

横梁导轨由两条主( 正)导轨，一条侧导轨及若干辅助导轨组成。根据超重型数控龙门移动镗铣床的技术规格及参数要求，移动龙门两立柱之间的跨距要求为 10m，动梁龙门 y 轴行程为 12 m。因此，镗铣头价格，设计动梁横梁体总长度为 14m。如此长的横梁体结构，传统横梁结构形式已经不能满足其性能规格要求。高刚性是超重型数控龙门移动镗铣床横梁体设计过程中的关键之一，角度镗铣头，特别是动梁龙门上的横梁体，还要相对工件在立柱导轨上移动，对其性能要求就更高。一般横梁的变形会随溜板和滑枕在横梁上不同位置而发生改变。

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

结合超重型数控龙门移动镗铣床中横梁与立柱、丝杠螺母副的实际装配情况，对相应接触面进行约束其对应的自由度，约束条件为横梁两端固定，动梁横梁体自由度约束见图6 所示。横梁的边界条件和受力横梁的上下运动( z 向)是通过丝杠驱动。通过压板，横梁紧贴在立柱的导轨面，静压导轨接触面处由静压油支撑，静压油支撑刚度大。因此，在横梁上下移动的情况下，其 x向接触面和 z 向接触面完全固定，在有限元建模中，此处 x 方向和 z 方向施加单方向的约束。横梁 y方向两端运动固定，因此，在有限元模型中约束也按照实际情况施加。

溜板与滑枕通过丝杠驱动系统可在横梁上左右移动( 见图 1) ，在单个导轨面上溜板与横梁有左右 2个接触面，同立柱导轨一样，横梁静压导轨的各接触面也均为静压油支撑，通过压板等可保证溜板紧贴横梁的导轨面。

镗铣头的构成

　镗铣头是安装用在工件上，加工各种表面的铣床和龙门铣，它与主轴连接用于制造高精密度的机械工业。主要包括主轴部分、滑枕部分、进给机构、主传动箱和平衡油缸等几大部分。我们分别来看一下各部分的构成及特点。 

      1.主轴部分：主轴部分的锥孔是带拉刀机构，济宁镗铣头，油泵站可以和整机上的油泵站通用。  

　　2.滑枕部分：方滑枕装在主轴箱内，在箱体内上下移动和箱体配合面为工面，工面可以调整间隙。方滑枕导轨面应铲刮好，以保证自由上下移动，又有相当的刚性。 

　　3.进给机构：方滑枕上下移动进给，靠滚珠丝杆转动。在箱体上面有进给箱，丝杆端面通过一对止轮连接减速器，减速器上装有伺服电机。 

       4.主传动箱：传动箱分为快档和慢档两档变速。  

　　5.平衡油缸：方滑枕的两边有两根平衡油缸，以平衡方滑枕上下轻重的差别，该平衡油缸由液压站供油，接到油缸的端部。液压油的压力溢流阀需要调试好，数控镗铣头，尽量不要来回调动。它主要安装在龙门铣和龙门刨的横梁上，适用于大型机架和箱体的各种加工，例如铣削加工、镗孔和钻扩孔。方滑枕的端部铣轴可以安装各种铣刀、镗杆和铣夹头，也可以安装立式铣头，进行垂直面和角度面的加工。 

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