浅谈镗铣头的分类与结构特点
按照规格、型号、加工范围的不同,我们有很多关于镗铣头的分类方法,今天,小编简单为大家简单介绍一下根据重量的不同可以将镗铣头分成:
1、5-10公斤:这种类型的镗铣头又被称作小等镗铣头,有的甚至在2公斤左右,但是重量虽小,但是其加工精度却很好,因此对于刀头的要求却是特别高的。
2、15-20公斤:又被称为中等镗铣头,相
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浅谈镗铣头的分类与结构特点
按照规格、型号、加工范围的不同,我们有很多关于镗铣头的分类方法,今天,小编简单为大家简单介绍一下根据重量的不同可以将镗铣头分成:
1、5-10公斤:这种类型的镗铣头又被称作小等镗铣头,有的甚至在2公斤左右,但是重量虽小,但是其加工精度却很好,因此对于刀头的要求却是特别高的。
2、15-20公斤:又被称为中等镗铣头,相比于小等镗铣头,这种镗铣头加工范围更加广泛,精度同样相对较高,扭矩适中,是神兽机床企业欢迎的一种设备。
3、20公斤以上:又被称为大型镗铣头,这类产品的结构一定比较大,而精度则相对要低,与以上两种相比,该类产品灵敏度也要弱一些,主要被应用在一些大型的机床上,加工范围倒是挺广泛的。
但是无论是哪种镗铣头,其结构是都是有主轴、滑枕部件、进给部件、平衡油缸和主传动箱等部件构成,其中:
1、主轴部件,主轴锥孔为气动拉刀,油泵站可以和整机上的油泵站通用。
2、滑枕部件,方滑枕是装在主轴箱内的,它可以在箱体内上下移动,箱体合作面的工面为导轨板,工面的作用是调整空隙,确保方滑枕能够上下自如的移动,并且还具备一定的刚性。
3、进给组织,方滑枕可以实现上下进给移动,并依靠滚珠丝杆进行转变,在箱体上面还安有进给箱,减速器上安装有伺服电机。传动箱设置有两档变速:快档和慢档。
4、平衡油缸:平衡油缸位于方滑枕的两头,由于平衡方滑枕上下的轻重不一样,zui好不要来回调集。该平衡油缸由液压站供油,接到油缸的端部。
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
有限元分析还表明,滑枕式镗铣头等移到横梁中部时,应力分布比滑枕式镗铣头位于横梁右端时分散。
本文有限元分析主要考虑横梁的静刚度问题,因此结合图 9,在 Z 轴方向上评估横梁上主导轨面内、外边缘的位移曲线图,以此反映出横梁体在溜板和滑枕式镗铣头等重力作用情况下主导轨面竖直向下的位移变形情况,并通过内、外边缘线的位移差反映出横梁体主导轨面由于弯曲变形向前倾覆的位移变形情况。比较横梁主导轨面内、外边缘的位移曲线,横梁受力发生弯曲和倾覆,在 Z 轴方向上大位移发生在主导轨面的内边缘上,大位移为 0. 250 mm,主导轨面内、外边缘线的位移差为 0. 015 mm。对于镗铣头来说,除了目前已知的应用领域,还可以不断开的应用领域。总的来说,该横梁体受力后位移偏大,要改进设计。
文献[7]基于有限元分析方法预估弹性横梁静态承载曲线,进而得到横梁起拱曲线,并通过实验对起拱曲线进行验证。
文献[8]通过对龙门加工中心横梁关键尺寸的灵敏度分析,找出了对横梁静变形量和一阶频率影响较大的尺寸变量,上下壁厚是横梁结构静变形量灵敏度大的尺寸,纵向筋板是横梁结构一阶固有频率灵敏度大的尺寸; 以横梁静变形量和一阶模态频率为性能指标,结合灵敏度分析结果,采用变尺寸法对横梁进行结构优化分析,提高了横梁的静动态特性,并降低了横梁的重量。但如果发现齿轮油中含有铁屑时,操作员要拆开减速机查看一下齿轮磨损的状况,必要时可能要对齿轮进行清洁。
文献[9]中数控龙门机床 8 m 长的横梁材料采用高强度低合金结构钢 Q345B,采用焊接工艺加工。利用 ANSYS Workbench 对机床横梁进行了静动态有限元分析,在此基础上进行了拓扑优化设计,并且制造出机床。
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。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,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42MPa,小于HT200材料的许用应力即表1中该材料的屈服强度135MPa。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,使结构重量化定义为目标函数。
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