Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 198 Теория и методы Серийная паллета (рис. 2) представляет собой пространственную тонкостенную конструкцию пря- моугольной формы ячеистой структуры с размерами L = 5,6 м, B = 3,6 м, H = 0,8 м. По нижнему контуру паллеты расположены продольные и поперечные ре- бра прямоугольного поперечного сечения. Корпус паллеты опирается на направляющие саней кольце- вого поперечного сечения (внешний диаметр 3,6 м). Основные параметры серийной паллеты рассчитаны в конструкторском бюро на основе технического расчета [1]. Расчётная схема паллеты строится на основе следующих положений: 1. Корпус паллеты моделируется пластинча- тым прямоугольным и стержневым (рёбра) конечны- ми элементами. 2. Паллета опирается на жесткие круговые направляющие саней стола. 3. Расчетными нагрузками являются соб- ственные веса паллеты и обрабатываемой детали (2 МН). Силы резания ввиду их малости по сравнению с указанной нагрузкой не учитываются; так, при чи- стовом торцовом фрезеровании наибольшая компо- нента силы резания составляет 3,0 кН. 4. Полагаем, что обрабатываемая деталь уста- новлена на технологических базах, совпадающих с угловыми зонами паллеты. Внешняя нагрузка F от веса детали и паллеты в предельном случае характе- ризуется силами F i ( i = 1, …, 4), приложенными в угловых точках паллеты (рис. 4). Распреде- ление нагрузки от веса детали в угловых точках паллеты получим на основе методов сопро- тивления материалов [2]:       1/ 4 1 / / 2 / / 2 i F F x L y B        . (1) В общем случае центр тяжести детали A (рис. 2) смещен в плоскости xy относительно оси поворота стола на 1/20 длины и 1/30 ширины паллеты; это – наибольшее значение экс- центриситета, установленное на основе анализа конфигураций встречающихся на практике крупногабаритных деталей. Координаты точки А приложения результирующей нагрузки в этом случае: x = L /20 = 5,6/20 = 0,28 м, y = B /30 = 3,6/30 = 0,12 м. Задача оптимального проектирования паллеты в явном виде формулируется следую- щим образом: минимизировать 0 1 1 k m i j i j V V                 (2) при ограничениях: Рис.2. Паллета, расчетная схема ее поверхности и опорная поверхность L В Н F 1 F 2 F 3 F 4 x y A ( x,y ) C z