




机床主传动采用直流电机驱动,经机械变速和直流调速,可获得 3~660r/min(可选1000转)的无段调速范围,以满足各种切削加工的需要。
进给传动分四部分:前立柱横向进给(X坐标),主轴箱垂直进给(Y坐标),镗轴轴向进给(Z坐标)及滑枕轴向进给(W坐标)。
进给点击均采用交流伺服电机,因而进给传动为无段调速,其高进给速度即为快速移动速度。
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. 2 建立横梁体有限元模型
运用 Siemens PLM Software NX7. 5 软件高de 级分析模块建立横梁有限元分析模型,为了减少有限元网格数量和歧异网格的生成,针对横梁体上对分析结果影响不大的圆角、小孔和台阶等结构作一定的简化处理( 即忽略不计) ; 采用 10 节点四面体有限单元网格对横梁体有限元模型进行网格划分,划分结果为: 横梁部件中的单元数目为 328 149,节点数目为 397 719。人们在进行高精密度的机械制造加工时,镗铣头作为与主轴连接的机床附件必不可少。横梁体有限元划分结构如图 4 所示。
文献[4]中数控机床尤其是铣床,横梁是很关键的结构,其设计水平的好坏直接影响整个机床性能。对于横梁的优化主要从两方面考虑: ①在不增加质量的前提下,使横梁上的大变形极小化,提高横梁的静刚度; ②优化中初阶固有频率不小于设定值,提高横梁的动刚度。优化的具体实施步骤如下: 首先,通过形状及拓扑优化确定横梁佳的截面轮廓和肋板布置方案,得到概念模型; 其次,通过尺寸优化确定合理的外形尺寸和肋板厚度。CAE 软件优化模块可以定义多个设计变量和状态变量,设计变量为自变量,状态变量和目标函数都是设计变量的函数。如横梁结构的长、宽、高尺寸以及筋板厚度等定义为设计变量,横梁结构变形和应力随设计变量的变化而变化,是设计变量的函数,可以定义为状态变量,使结构重量极小化定义为目标函数。镗铣头配置了F40皮带转动装置和静压供油系统,其主轴部分有方滑枕的支持,因而增强了镗削时的刚性,非常适合大型零件的强力铣削,再加上方枕的伸出提高了工件加工面的性能,并对镗轴起到了支承的作用,增强了镗削时的刚性。