Actual Problems in Machine Building 2020 Vol. 7 No. 3-4

Actual Problems in Machine Building. Vol. 7. N 3-4. 2020 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 46 Изложение основного материала В основу алгоритма заложены теоретические положения и практические рекомендации выполнения силового расчета ТО, достаточно подробно описанные в [7-10 и др.]. Так как процесс расчета ТО при конструировании во многом основывается на индивидуальных знаниях и опыте конструктора, то расчет выполняется в диалоговом режиме. Работая в диалоговом режиме, конструктор участвует в расчете, в основном, на этапах принятия решений (например − выбор схемы силового привода) и освобождается, как от построения схем (схемы базирования, действующих сил и моментов, схемы зажимного устройства и др.), так и от выполнения расчетов. Предлагаемый алгоритм силового расчета ТО (рис. 1) предусматривает следующие действия конструктора: Этап 1 – ввод исходных данных (блок 1): рабочий чертеж обрабатываемой заготовки; 3D-модель детали (например, выполненной в программе Autodesk Inventor); программа выпуска деталей; описание операции и режимы обработки; назначенная технологом схема базирования; модель станка, на котором производится обработка и др. [11-13]; Этап 2 – анализ предложенной технологом схемы базирования (блок 2) и, при необходимости, ее замена на другую из библиотеки (блок 3) схем базирования (см. пример на рис. 2); Этап 3 – выбор схемы действующих сил и моментов (блок 4) из библиотеки (блок 5) характерных схем действующих сил и моментов (см. пример на рис. 3, а ). Предлагаемая в библиотеке схема действующих сил и моментов должна содержать: схему установки заготовки с указанием направлений действующих сил и моментов резания, сил закрепления; сил и моментов трения в местах контакта заготовки с установочными и зажимными элементами ТО. Схема выбирается конструктором для наиболее неблагоприятных условий обработки на данной операции; Этап 4 – расчет величин действующих сил и моментов (блок 6); Этап 5 – выбор схемы зажимного устройства (блок 7) (см. пример на рис. 3, б ) из библиотеки (блок 8) типовых схем зажимных устройств; Этап 6 – выбор уравнения равновесия (блок 10) из библиотеки уравнений равновесия (блок 9) для выбранной на этапе 3 (блок 4) схемы действующих сил и моментов; Этап 7 – расчет необходимого усилия закрепления детали (блок 11) с учетом коэффициента запаса. Коэффициент запаса (блок12) рассчитывается исходя из анализа условий обработки с применением справочных таблиц; Этап 8 – выбор схемы силового привода (блок 13) из библиотеки схем силовых приводов (блок 14); Этап 9 – расчет характеристик выбранного силового привода (блок 15) и их корректировка с учетом библиотеки конструкций силовых приводов (блок 16); Этап 10 – расчет возможной деформации обрабатываемой детали (блок 19). При механической обработке детали, возможна ее деформация в результате одновременного воздействия на нее сил резания и сил закрепления, что может сказаться на ее точностных и эксплуатационных характеристиках. Выполняются такие расчеты, как правило, в применяемых для проектирования ТО конструкторских САПР. Методика выполнения таких расчетов приведена в [14-16 и др.]. Необходимые для выполнения расчетов физико- механические характеристики материала обрабатываемой детали и установочных элементов ТО принимаются по справочным таблицам (блок 18). Пример расчета деформации обрабатываемого вала в программе Autodesk Inventor показан на рис. 4;