Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 1 2019 64 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ условий отклонение от плоскостности и прямо- линейности равно 60 мкм [12]. В общем балансе перемещений в зоне резания МС на долю станка приходится до 70 %. Принимая коэффициент за- паса по жесткости n = 1,5, получаем, что откло- нение от плоскостности и прямолинейности для станка равно 28 мкм. Вычитая из этого отклоне- ния перемещения т. О в результате упругих де- формаций в подвижных соединениях [11], полу- чаем, что δ х allow = 14,11 мкм, δ y allow = 19,89 мкм, δ z allow = 22,55 мкм. Задача условной оптимизации (1)–(6) реша- ется методом штрафных функций [16, 17] на ос- нове уравнения 1 ( , ) ( ) 1/ ( ) J j j t r M t r h t          в сочетании с методом ДФП, который является одним из наиболее эффективных методов безус- ловной оптимизации. Результаты расчета несущей системы пред- ставлены на рис. 5. Для стойки характерно слож- ное сопротивление, включающее в себя изгиб и кручение. В табл. 1 приведены результаты рас- чета для оптимальной несущей системы в срав- нении с серийным исполнением. В результате оптимизации для основных базовых деталей установлены силовые и деформационные гра- ничные условия. Вследствие большого объема данных эти сведения в статье не рассматривают- ся. Частично они будут приведены при расчете отдельной базовой детали (стойки) на следую- щем этапе. Кроме того, получены улучшения по размерам поперечного сечения базовых деталей и снижение общей массы станка на 6,9 %. Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Оптимизация несущей системы The optimization of the carrier system Показатель Серийное исполнение Оптимизация Габариты (в плоскости), м: − стойка ( х – y ) − шпиндельная бабка ( y–z ) − ползун ( y–z ) 2,0 × 2,46 1,3 × 2,20 0,6 0,80 1,8 × 2,6 1,7 × 2,0 0,8 × 0,8 Отклонения т. О (расчет/норма): − по оси х − по оси y − по оси z 0,52 1,0 0,51 0,67 1,0 0,54 Масса, т 169,9 158,2 Рис. 5. Исходное ( а ) и деформированное ( б ) состояние несущей системы Fig. 5 . Initial ( a ) and deformed ( b ) states of the system carriers а б