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數(shù)控鏜銑頭-鏜銑頭-振飛機(jī)械制造

如何實(shí)現(xiàn)鏜銑頭更廣泛的發(fā)展

　　一般來(lái)說(shuō)，鏜銑頭主要是與銑床配合使用，終通過(guò)對(duì)銑刀驅(qū)動(dòng)來(lái)完成各種各樣的銑削工作。不可否認(rèn)，鏜銑頭在銑床的加工中發(fā)揮著不可替代的作用。當(dāng)然，這距離鏜銑頭實(shí)現(xiàn)更好、更廣泛的發(fā)展還是有一定的差距的。

　　從短期來(lái)看，鏜銑頭要想取得更為廣泛的發(fā)展，還需要提高自身的作業(yè)能力，不斷適應(yīng)銑床、銑刀的發(fā)展要求，是銑床、銑刀、鏜銑頭之間配合更為緊密，從而實(shí)現(xiàn)良好的銑削加工。目前來(lái)說(shuō)，鏜銑頭已經(jīng)可以依靠銑床、銑刀來(lái)實(shí)現(xiàn)多角度的工件加工，這對(duì)于鏜銑頭來(lái)說(shuō)本身就是一個(gè)較大的突破。

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，要想實(shí)現(xiàn)鏜銑頭更廣泛的發(fā)展。銑床、銑刀同樣要與時(shí)俱進(jìn)進(jìn)行發(fā)展。比如說(shuō)數(shù)控技術(shù)在銑床方面的應(yīng)用，就可以進(jìn)一步推動(dòng)銑刀、鏜銑頭的發(fā)展。這樣，鏜銑頭、銑床、和銑刀相互促進(jìn)發(fā)展，生產(chǎn)工藝也會(huì)逐漸從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低精度到，終實(shí)現(xiàn)更、更完善的數(shù)控銑削加工。

　　對(duì)于鏜銑頭來(lái)說(shuō)，除了目前已知的應(yīng)用領(lǐng)域，還可以不斷開(kāi)創(chuàng)新的應(yīng)用領(lǐng)域。這樣，不僅能夠促進(jìn)鏜銑頭本身技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，還能夠獲得更為廣泛的應(yīng)用范圍。

超重型數(shù)控龍門移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2． 4 橫梁有限元優(yōu)化

對(duì)超重型數(shù)控龍門移動(dòng)鏜銑床橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用 Siemens PLM Software NX7． 5 軟件進(jìn)行橫梁有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)［10 － 11］，對(duì)原橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行減輕重量，從而達(dá)到橫梁結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。創(chuàng)建求解方案，選擇 NX NASTＲAN 有限元優(yōu)化模塊進(jìn)行橫梁優(yōu)化設(shè)計(jì)。減小橫梁壁厚和加強(qiáng)肋厚度，從而減少了橫梁質(zhì)量，具體在橫梁質(zhì)量減少 2． 5% 的情況下對(duì)機(jī)床橫梁靜特性進(jìn)行了有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)。表 2 為優(yōu)化前后橫梁靜特性對(duì)比，可見(jiàn)在橫梁質(zhì)量減少了 2． 5% 的情況下，優(yōu)化設(shè)計(jì)后橫梁的大位移從 0． 25 mm 減小到0． 192 mm，即橫梁的大位移減少了 23． 2% ; 也就是說(shuō)在橫梁載荷不變的情況下橫梁的靜剛度提高了23． 2% ，有明顯效果。

超重型數(shù)控龍門移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

文獻(xiàn)［5］考慮了大型龍門機(jī)床橫梁部件中各零件間結(jié)合面，對(duì)其靜剛度進(jìn)行了有限元分析，理論分析結(jié)果有較好的實(shí)用價(jià)值。

文獻(xiàn)［6］針對(duì)數(shù)控重型龍門銑床超跨距橫梁由于跨度大質(zhì)量大，安裝完畢后由于重力和溜板、滑枕作用力會(huì)向下彎曲，其中 Z 向?qū)к壝娴拇髶隙瓤蛇_(dá)到1 mm，嚴(yán)重影響加工精度的問(wèn)題，采用對(duì)導(dǎo)軌面預(yù)起拱的方法來(lái)補(bǔ)償橫梁變形對(duì)加工精度的影響。對(duì)超跨距橫梁 Z 向?qū)к壝嫫鸸扒€進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并用優(yōu)化算法對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。首先用有限元方法仿d真計(jì)算了超跨距橫梁實(shí)際工作時(shí)的變形，并擬合了橫梁 Z 向?qū)к壸冃蔚淖冃吻€． 考慮了溜板左右 2 個(gè)接觸面對(duì)變形曲線的影響，采用優(yōu)化算法分多種情況設(shè)計(jì)和優(yōu)化了起拱曲線。經(jīng)分析，采用優(yōu)化算法得到起拱曲線遠(yuǎn)優(yōu)于以往起拱曲線設(shè)計(jì)方法的效果。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，機(jī)床銑刀頭水平移動(dòng)直線度誤差和角度偏差已經(jīng)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的值。