Obrabotka Metallov 2012 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (54) 2012 57 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ техники претерпели существенные изменения. Первоначально габариты деталей не превышали размеров железнодорожной платформы, а точ- ность геометрии поверхностей и их взаимного расположения обеспечивалась на стадии сборки машины ручными пригоночными операциями. Это накладывало определенные ограничения на допустимые деформации корпусов столов, а в качестве расчетной схемы, например для кор- пуса поворотной части (паллеты), применялась многоопорная балка (рис. 3) с расчетом жестко- сти методами сопротивления материалов [1, 2]. С увеличением рабочих параметров машин (единичной мощности, давлений, температуры, нагрузок) происходило увеличение габаритов и повышение точности изготовления корпусных деталей, что, в свою очередь, вызвало увели- чение установочной поверхности поворотных столов, их грузоподъемности и одновременно уменьшение допускаемых деформаций корпус- ных конструкций столов от действия веса обра- батываемых деталей. В этих условиях возникает необходимость и повышается значимость обо- снования прочности, жесткости и других крите- риев работоспособности поворотных столов. Частично предъявляемые повышенные тре- бования к конструкции поворотных столов удо- влетворяются конструктивными решениями, на- правленными на обеспечение симметрии схем нагружения, увеличение размеров опорных пло- скостей, уменьшение расстояния между опора- ми, но в большей степени – за счет многократно- го увеличения моментов инерции поперечного сечения, т.е. габаритов и массы. Постановка задачи Изменение положения в пространстве любой точки обрабатываемой детали, установленной на поворотно-подвижном столе, в процессе ее переориентации в рабочей зоне зависит: • от жесткости стола и обрабатываемой де- тали, • массы обрабатываемой детали и положения ее центра тяжести относительно оси поворота стола, • величины и направления силы резания. Указанные параметры, кроме жесткости сто- ла, являются исходными при проектировании: часть из них определяется номенклатурой обра- батываемых деталей, другие – характеристика- ми станка и режущего инструмента. Жесткость стола, зависящую от жесткости паллеты, корпу- са саней и станины, а также контактной жестко- сти стыков, необходимо обеспечить в процессе проектирования. В компоновке стола реализованы такие ре- шения несущей системы, при которых станина и сани испытывают под действием внешней на- грузки, главным образом, деформацию сжатия. Поэтому высота станины и саней назначается минимально допустимой по конструкторско- технологическим соображениям. Для паллеты стола характерно преобладание деформации из- гиба. В связи с тем что перемещения при изгибе существенно больше перемещений при сжатии [2] и, следовательно, жесткость несущей систе- мы стола будет определяться в основном жестко- стью паллеты, далее подробно рассматривается проектирование паллеты, как наиболее дефор- мируемого элемента системы. Серийная паллета (рис. 4) представляет со- бой пространственную тонкостенную конструк- цию прямоугольной формы ячеистой структуры с размерами L = 5,6 м, B = 3,6 м, H = 0,8 м. По нижнему контуру паллеты расположены про- дольные и поперечные ребра прямоугольного поперечного сечения. Корпус паллеты опирает- ся на направляющие саней кольцевого попереч- ного сечения (внешний диаметр 3,6 м). Основ- Рис. 3. Расчетная схема корпуса пово- ротной части (паллеты) при расчете мето- дами сопротивления материалов: 1 – обрабатываемая деталь; 2 – паллета; 3 – сани; 4 – станина; 5 – фундамент