Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 32 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ 3. Оптимизация несущих конструкций на основе обобщенного критерия с весовыми ко- эффициентами рассматривается в работах [10, 11]. Стойка моделируется стержнем коробчатого прямоугольного поперечного сечения без пере- городок. Недостатком данного метода является сложность определения весовых коэффициен- тов. В работе [12] применяется анализ чувстви- тельности для расчета токарно-карусельного станка; выбранный вариант стойки имеет умень- шенную массу (на 10 %) и податливость (более чем в два раза). На практике, как известно, при проектиро- вании станок разделяют на подконструкции по конструктивной зависимости. Однако, так как силовые и деформационные взаимосвязи на гра- ницах контакта подконструкций неизвестны, проектирование идет методом последователь- ных приближений для удовлетворения взаимных требований, что удлиняет сроки проектирова- ния. При проектировании новых узлов тяжелых и уникальных станков основным является под- ход, основанный на опыте проектировщика, а также использовании унифицированных и стан- дартных решений. В связи со сложностью со- временных многоцелевых станков актуальным остается разработка научно обоснованной технологии проектирования таких станков. Целью настоящей работы явля- ется изложение основных этапов новой технологии проектирова- ния оптимальных несущих кон- струкций тяжелого МС сверлиль- но-фрезерно-расточной группы, предназначенного для обработки корпусных деталей массой до 200 т (рис. 1). Структурно МС состоит из фрезерно-расточного станка и по- воротно-подвижного стола. 1. Теория Известны компоновка многоце- левого станка, ограничения внеш- них размеров несущей системы станка, внешняя нагрузка и усло- вия опирания. Сформулируем сле- дующую задачу: спроектировать несущие конструкции, которые Рис. 2 . Блок-схема проектирования несущих конструкций МС Рис. 1. Тяжелый многоцелевой станок удовлетворяли бы условиям прочностной на- дежности и минимально возможной массе при заданных нормах точности и производительно- сти механической обработки. Поставленная за- дача решается за четыре этапа (рис. 2). Этап I (рис. 2, блок 1). Определяются внеш- ние нагрузки на основе детерминированных или вероятностных моделей. Этап II (рис. 2, блок 2). Расчет несущей си- стемы с упрощенными по геометрии несущими конструкциями. Конструкции моделируются