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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

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。

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

2. 3 有限元分析

观察横梁有限元分析的节点位移和变形，铣削动力头供应商，滑枕式镗铣头等移到横梁中部时横梁的受力和变形都是大。如图 8 所示，这时横梁受力发生弯曲变形，并向前倾覆，大位移为 0． 258 mm。观察这时横梁 Z 轴方向上的节点位移和变形，如图 9 所示，横梁受力发生弯曲变形，Z 轴方向上大位移为 0． 250 mm，这个位移值偏大，要减少。

同时观察这时横梁受力的应力分布，如图 10 所示，横梁因受力变形，铣削动力头多少钱，应力主要集中在溜板与横梁的接触面、丝杠螺母安装处和立柱与横梁接触的内侧下方处，大应力约为 42 MPa，小于 HT200 材料的许用应力即表 1 中该材料的屈服强度 135 MPa。

镗铣头的夹紧装置

         镗铣头和横梁导轨有两件夹紧机构，由液压站供油通过二位四通电磁阀实现横梁的夹紧和松开，方滑枕和主轴箱也有两件夹紧油缸，泰安铣削动力头，在主轴箱前面由液压站供油，通过二位四通电磁阀实现方滑枕的夹紧和松开；方滑枕末接通电磁阀时始终处于夹紧位置，当方滑枕进给时必需接通电磁阀，铣削动力头定做，使方滑枕处于松开位置，当夹紧器处于松开位置时接通夹紧器上的限位开关才可以接通进给电机，方滑枕才可以上下进给方滑枕上下设有限位开关用户安装时须保证接通并在碰撞限位时，堵截升降电机电源，主轴箱前盖中间设有两件方滑枕夹紧装置，在上罩内有两只微动开关是方滑枕夹紧、松开的限位开关，必需和进给伺服电机联动，当压上开关时伺服电机接通，当开关断开时伺服电机不接通，正确可靠否则会损坏机床。