Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 64 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ 2) на значения t c , t р накладывается ограничение по литейным условиям по формуле [2] ( ) min 10 2 / 3 = + + t L B H мм, где L, B, H – габаритные размеры конструкции, м. В нашем случае t c = t р = t min = 23 мм. В табл. 8 приведены результаты расчетов по ве- роятностной модели паллеты в сравнении с рассмо- тренными ранее моделями. Полученные результаты показывают, что при действии на конструкцию не- равномерно распределенной нагрузки расчет по ве- роятностной модели позволяет в сравнении с детер- минированной моделью дополнительно уменьшить массу конструкции при сохранении ее работоспо- собности. При проведении вероятностных расчетов конструкции необходимо учитывать в ограничениях задачи проектирования технологические требова- ния, в частности литейные условия, определяющие минимальную толщину стенки. Появляющиеся при этом резервы по жесткости конструкции (27 %) ука- зывают на поиск дополнительных конструкторских решений по улучшению ее компоновки. 2.4. Учет жесткости обрабатываемой детали Ранее были рассмотрены детерминированный и вероятностный подходы к расчету паллеты поворотно- подвижного стола. При построении моделей прочност- ной надежности использовались модели нагружения паллеты, которые учитывали только вес обрабаты- ваемой детали, но не учитывали ее жесткость. Одна- ко изменение положения в пространстве любой точки обрабатываемой детали, установленной на поворотно- подвижном столе, зависит не только от жесткости сто- ла, но и от жесткости обрабатываемой детали. При учете собственной жесткости обрабатывае- мой детали принимаем, что деталь жестко закрепля- ется в угловых зонах паллеты в трех точках (рис. 7, места приложения сил), что обеспечивает эквива- лентность схем нагружения для двух рассматривае- мых случаев – без учета и с учетом жесткости обра- батываемой детали. Т а б л и ц а 8 Результаты расчета по трем моделям Модель паллеты Толщина, мм Невязка по критерию жесткости, % Масса, т верхней плиты боковой стенки внутренней стенки ребра Серийная 60,0 60,0 50,0 60,0 40,0 36,80 Детерминированная 29,0 36,3 36,3 69,5 0,65 24,59 Вероятностная: t ≥ 0 t ≥ 23 мм 8,6 23,1 17,2 23,2 17,2 23,2 63,4 38,9 0,54 27,0 14,22 15,80 Для оценки совместной работы системы паллета – обрабатываемая деталь нами предлагается использо- вать условную корпусную деталь минимальной жест- кости (без перегородок, ребер жесткости, замкнутых внутренних контуров и др.) c расчетным весом 2 МН и поперечным сечением, обеспечивающим эксцентри- ситет центра тяжести А ( x,y ) с координатами (рис. 8) x = L /20 = 0,28 м, y = B /30 = 0,12 м. Для всех расчетов учитывалось ограничение на толщину стенок и ребер паллеты по литейным усло- виям – здесь t min = 23 мм. Расчеты проведены в сре- де программного комплекса APM WinMachine (вер- сия 7.0) методом конечных элементов: 1) для паллеты с оптимальными размерами, 2) для паллеты с толщиной стенки корпуса 23 мм, ограниченной по литейным условиям. Рис. 7 . Схема нагружения поверхности паллеты при расчете с учетом жесткости обрабатываемой детали Рис. 8 . Поперечное сечение условной корпусной детали