Obrabotka Metallov 2014 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (62) 2014 67 ОБОРУДОВАНИЕ с полем подконструкции упрощенной геометрии (см. табл. 1), полученным при расчете несущей системы (этап II). Строго выполняется ограниче- ние по допускаемой деформации для точек 1–3 по оси y (0,45∙10 –6 ), а по остальным – расчетные деформации меньше допускаемых. Таким об- разом, определяющее значение на конструкцию стойки оказывает наибольшая составляющая силы резания по оси y . Угол поворота перед- ней стенки оптимальной стойки меньше, чем у стойки в составе несущей системы с упрощен- ными по геометрии базовыми деталями – 0,0778 и 0,1495 рад соответственно, т. е. крутильная жесткость новой стойки выше. Т а б л и ц а 4 Поле перемещений узлов оптимальной подконструкции стойки (обозначения узлов по рис. 4) Узел Перемещение по оси, м, 10 − 5 x y z 1 0,341 −0,378 0,0255 2 0,387 −0,408 0,0310 3 0,414 −0,423 0,0326 4 0,187 −0343 0,1303 5 0,219 −0,364 0,1304 6 0,240 −0,380 0,1304 7 0,336 −0,198 −0,0953 8 0,387 −0,226 −0,0947 9 0,418 −0,243 −0,0948 10 0,186 −0,182 0,0095 11 0,221 −0,213 0,0115 12 0,243 −0,231 0,0130 Выводы На примере стойки рассмотрен алгоритм пара- метрического синтеза крупногабаритнойконструк- ции на основе подконструкции, позволяющий: • получить конструкцию с реальной геоме- трией поперечного сечения, имеющую мини- мально возможную массу при удовлетворении заданных норм производительности и точности механической обработки; •  существенно уменьшить число расчетных переменных, время счета на ЭВМ при интегри- рованной работе метода конечных элементов и методов оптимизации и за счет этого увеличить количество просматриваемых возможных вари- антов ее компоновки. Список литературы 1. Каминская В.В., Левина З.М., Решетов Д.Н. Станины и корпусные детали металлорежущих станков. − М.: Машгиз, 1960. − 362 с. 2. Рао, Гранди. Оптимальное проектирование несущей конструкции радиально-сверлильного станка с ограничениями по статической жесткости и частотам собственных колебаний // Труды АОИМ: Конструирование и технология машиностроения. − 1983. − Т.105. №2. − С. 206 – 211. 3. Есимура, Такэути, Хитоми. Оптимальное проектирование несущих конструкций МРС с уче- том стоимости изготовления, точности и произво- дительности // Труды АОИМ: Конструирование и технология машиностроения. − 1984. − Т.106. № 4. − С. 213–220. 4. Хомяков В.С., Яцков А.И. Оптимизация несу- щей системы одностоечного токарно-карусельного станка//Станки и инструмент. − 1984.− № 5. − С. 14–16. 5. Атапин В.Г. Проектирование несущих кон- струкций тяжелых многоцелевых станков с учетом точности, производительности, массы // Вестник машиностроения. – 2001. – № 2. – С. 3–6. 6. Reklaitis G.V., Ravindran A., Ragsdell K.M. Engineering Optimization. – John Wiley and Sons, Inc., New York. 1983. 7. Атапин В.Г. Расчетное проектирование несущих конструкций тяжелых многоцелевых стан- ков // Обработка металлов (технология, оборудова- ние, инструменты). – 2011. – № 3 (52). – С. 27–34. 8. Атапин В.Г. Моделирование несущей систе- мы тяжелого поворотно-подвижного стола // Обра- ботка металлов (технология, оборудование, инстру- менты). – 2012. – № 1 (54). – С. 56–63. 9. Атапин В.Г., Гапонов И.Е., Павин А.Г. Ав- томатизация проектирования тяжелых многоце- левых станков // I Всесоюзный съезд технологов- машиностроителей. – М., 1989. – С. 42–43. 10. Атапин В.Г. Оптимальное проектирование корпуса шпиндельной бабки тяжелого многоце- левого станка // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2012. – № 2 (55). – С. 27–32.