





序号 项目 单位 参数值 备注
1 镗铣直径 mm 160
2 铣轴直径 mm 240
3 铣轴锥孔 工制80°
4 滑枕截面积(长×宽) mm 440×440
5 滑枕行程 mm 800
6 镗轴行程 mm 1000
7 滑枕镗总行程 mm 1400
8 主轴转速 手动6变速
60-400转/分
低于60转/分用变频 无级调整(变频电动机)
(1)变频电动机
(2)交流伺服电动机
9 主轴电动功率 kw 30
10 进给电动机功率 (1)变频4kw
(2)伺服电动机33nw
11 润滑用电动机功率 kw 0.37
12 镗铣头外形尺寸(长×宽×高) mm 3560×850×1400
13 镗铣头重量 吨 6.7
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
卸荷轮下端支撑在卸荷梁上,通过偏心轮与滑枕式镗铣头进给支架连接,该支架固定在溜板体上,偏心轮与支架中间设计有蝶形弹簧,用来调节卸荷轮的卸荷负载。在该机床 Y 轴运行时,卸荷轮在卸荷梁上滚动,卸荷梁顶面按反挠度曲线[1]加工,卸荷轮在卸荷梁上滚动时将溜板和滑枕式镗铣头的重量加载到卸荷梁上,这样对横梁体不产生影响,减少了横梁的变形。横梁体的导轨加工成直线型,保证了镗铣头运行的直线度,从而简化了零件的加工,方便了横梁体的装配,更提高了机床整机的精度和稳定性。为能得到超重型数控龙门移动镗铣床横梁部件静变形,本文分别从横梁的弯曲变形、镗铣头主轴箱的前倾等方面进行有限元分析,通过评估横梁受力的分析结果,对初步确定设计的横梁的结构形式进行优化,再在此基础上改进横梁体结构,使机床性能符合要求。
文献[5]考虑了大型龙门机床横梁部件中各零件间结合面,对其静刚度进行了有限元分析,理论分析结果有较好的实用价值。
文献[6]针对数控重型龙门铣床超跨距横梁由于跨度大质量大,安装完毕后由于重力和溜板、滑枕作用力会向下弯曲,其中 Z 向导轨面的大挠度可达到1 mm,严重影响加工精度的问题,采用对导轨面预起拱的方法来补偿横梁变形对加工精度的影响。对超跨距横梁 Z 向导轨面起拱曲线进行了设计,并用优化算法对其进行了优化。首先用有限元方法仿d真计算了超跨距横梁实际工作时的变形,并拟合了横梁 Z 向导轨变形的变形曲线. 考虑了溜板左右 2 个接触面对变形曲线的影响,采用优化算法分多种情况设计和优化了起拱曲线。经分析,采用优化算法得到起拱曲线远优于以往起拱曲线设计方法的效果。在此基础上横梁采用卸荷梁和卸荷轮等结构优化来消除溜板和滑枕式镗铣头的重力对横梁变形的影响。通过优化设计,机床铣刀头水平移动直线度误差和角度偏差已经远低于国家标准规定的值。