淺談鏜銑頭的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　按照規(guī)格、型號(hào)、加工范圍的不同，我們有很多關(guān)于鏜銑頭的分類方法，今天，小編簡(jiǎn)單為大家簡(jiǎn)單介紹一下根據(jù)重量的不同可以將鏜銑頭分成：

　　1、5-10公斤：這種類型的鏜銑頭又被稱作小等鏜銑頭，有的甚至在2公斤左右，但是重量雖小，但是其加工精度卻很好，因此對(duì)于刀頭的要求卻是特別高的。

　　2、15-20公斤：又被稱為中等鏜銑頭，相比于小等鏜銑頭，這種鏜銑頭加工范圍更加廣泛，精度同樣相對(duì)較高，扭矩適中，是神獸機(jī)床企業(yè)歡迎的一種設(shè)備。

　　3、20公斤以上：又被稱為大型鏜銑頭，這類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)一定比較大，而精度則相對(duì)要低，與以上兩種相比，該類產(chǎn)品靈敏度也要弱一些，主要被應(yīng)用在一些大型的機(jī)床上，加工范圍倒是挺廣泛的。

　　但是無(wú)論是哪種鏜銑頭，其結(jié)構(gòu)是都是有主軸、滑枕部件、進(jìn)給部件、平衡油缸和主傳動(dòng)箱等部件構(gòu)成，其中：

　　1、主軸部件，主軸錐孔為氣動(dòng)拉刀，油泵站可以和整機(jī)上的油泵站通用。

　　2、滑枕部件，方滑枕是裝在主軸箱內(nèi)的，它可以在箱體內(nèi)上下移動(dòng)，箱體合作面的工面為導(dǎo)軌板，工面的作用是調(diào)整空隙，確保方滑枕能夠上下自如的移動(dòng)，并且還具備一定的剛性。

　　3、進(jìn)給組織，方滑枕可以實(shí)現(xiàn)上下進(jìn)給移動(dòng)，并依靠滾珠絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在箱體上面還安有進(jìn)給箱，減速器上安裝有伺服電機(jī)。傳動(dòng)箱設(shè)置有兩檔變速：快檔和慢檔。

　　4、平衡油缸：平衡油缸位于方滑枕的兩頭，由于平衡方滑枕上下的輕重不一樣，zui好不要來(lái)回調(diào)集。該平衡油缸由液壓站供油，接到油缸的端部。

鏜銑頭與銑床的作用體現(xiàn)

　　鏜銑頭和銑床的關(guān)系就像螺絲和螺帽一樣緊密，銑床的加工大部分都是要依靠銑頭來(lái)完成的。為使大家更好的理解，接下來(lái)我們就針對(duì)銑床與鏜銑頭在工業(yè)生產(chǎn)中的作用進(jìn)行說(shuō)明。

　　工件的深加工離不開銑床，而鏜銑頭就是銑床設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵部件，它的作用是與主軸直接相互連接，在機(jī)械制造和局部修理中有著非常普遍的應(yīng)用。在機(jī)械化進(jìn)程不斷發(fā)展的過(guò)程中，數(shù)控編程開始普遍應(yīng)用與于機(jī)床加工中，這樣一來(lái)就解放了大量的勞動(dòng)力，逐漸取代了人工支配。同時(shí)觀察這時(shí)橫梁受力的應(yīng)力分布，如圖10所示，橫梁因受力變形，應(yīng)力主要集中在溜板與橫梁的接觸面、絲杠螺母安裝處和立柱與橫梁接觸的內(nèi)側(cè)下方處，大應(yīng)力約為42MPa，小于HT200材料的許用應(yīng)力即表1中該材料的屈服強(qiáng)度135MPa。鏜銑頭主要是通過(guò)銑刀完成復(fù)雜的支配工作，銑刀是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具，各刀齒依次間歇地切去工件的余量。

　　由于工業(yè)生產(chǎn)中的銑床面對(duì)的生產(chǎn)對(duì)象因素較多，其本身必須具備很好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在使用時(shí)，使用者可以任意方便的調(diào)整加工螺紋的直徑，螺距及行程，這充分體現(xiàn)了鏜銑頭非常有價(jià)值的實(shí)用性。在整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，銑床作用力的大小很大程度上都來(lái)源于鏜銑頭，它是保證龍門銑床安裝質(zhì)量和機(jī)床精度的關(guān)鍵，對(duì)于龍門銑床的加工精度和加工能力有著重要的影響，鏜銑頭使龍門銑床的加工精度和生產(chǎn)率得到了顯著提高，適合在成批和大量生產(chǎn)中加工大型工件的平面和斜面。

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． 1 建立橫梁體三維模型

分析中初步確定橫梁體截面結(jié)構(gòu)形式及尺寸［1］，如圖 2 所示。按初步設(shè)計(jì)的橫梁體結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)用 Si-emens PLM Software NX7． 5 軟件建立三維模型，具體橫梁體截面形式和三維模型見圖 3 所示?；聿糠郑悍交硌b在主軸箱內(nèi)，在箱體內(nèi)上下移動(dòng)和箱體配合面為工面，工面可以調(diào)整間隙。機(jī)床橫梁抗彎和扭轉(zhuǎn)慣性矩大的其剛度就高，采用封閉式截面可保證橫梁的高剛性，所以橫梁形狀為矩形封閉長(zhǎng)方體。合理選擇橫梁中肋板，其中橫梁壁厚在 25 mm 左右、肋板厚度在 20 mm 左右，采用了橫梁好的截面輪廓和肋板布置方案。

文獻(xiàn)［4］中數(shù)控機(jī)床尤其是銑床，橫梁是很關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)水平的好壞直接影響整個(gè)機(jī)床性能。由于設(shè)計(jì)真主要分析的目的為橫梁體在受力情況下的變形情況，并且考慮到模型的大小和計(jì)算機(jī)的計(jì)算量，將溜板、滑枕式鏜銑頭等三維模型簡(jiǎn)化為0D集中質(zhì)量單元，并采用1D單元連接，具體簡(jiǎn)化模型如圖5所示。對(duì)于橫梁的優(yōu)化主要從兩方面考慮: ①在不增加質(zhì)量的前提下，使橫梁上的大變形化，提高橫梁的靜剛度; ②優(yōu)化中初階固有頻率不小于設(shè)定值，提高橫梁的動(dòng)剛度。優(yōu)化的具體實(shí)施步驟如下: 首先，通過(guò)形狀及拓?fù)鋬?yōu)化確定橫梁佳的截面輪廓和肋板布置方案，得到概念模型; 其次，通過(guò)尺寸優(yōu)化確定合理的外形尺寸和肋板厚度。CAE 軟件優(yōu)化模塊可以定義多個(gè)設(shè)計(jì)變量和狀態(tài)變量，設(shè)計(jì)變量為自變量，狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)都是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)。如橫梁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)、寬、高尺寸以及筋板厚度等定義為設(shè)計(jì)變量，橫梁結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力隨設(shè)計(jì)變量的變化而變化，是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，可以定義為狀態(tài)變量，使結(jié)構(gòu)重量化定義為目標(biāo)函數(shù)。