Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 202 УДК 621.9.06 МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ СТОЛА МНОГОЦЕЛЕВОГО СТАНКА И ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ В.Г. АТАПИН, доктор техн. наук, профессор ( НГТУ, г. Новосибирск ) Атапин В.Г. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: teormech@ngs.ru Рассматривается расчет паллеты, входящей в состав несущей системы тяжелого мно- гоцелевого станка, с учетом жесткости обрабатываемой детали. Для учета жесткости обраба- тываемой детали предлагается использовать условную корпусную деталь минимальной жёсткости. Показано, что учёт жёсткости обрабатываемой детали приводит к существенному снижению перемещений и массы паллеты. Ключевые слова: многоцелевой станок, поворотно-подвижный стол, моделирование, несущие конструкции, метод конечных элементов. Введение В работе [1] рассмотрен детерминированный и вероятностный подход к расчёту не- сущей системы поворотно-подвижного стола, входящего в состав тяжёлого многоцелевого станка (рис.1). При построении моделей прочностной надёжности использовались модели нагружения несущей системы стола, которые учитывают только вес обрабатываемой детали, но не учитывают её жёсткость. Однако изменение положения в пространстве любой точки обрабатываемой детали, установленной на поворотно-подвижном столе, зависит не только от жёсткости стола, но и от жёсткости обрабатываемой детали. Целью настоящей работы является оценка влияния жёсткости обрабатываемой детали на жесткость несущей системы поворотно-подвижного стола. Для этого предлагается ис- пользовать в качестве обрабатываемой детали кор- пусную деталь минимальной жёсткости. Теория Как и в [1], здесь также рассматривается рас- чет паллеты как наиболее деформируемого элемента несущей системы стола. Конструкция паллеты пред- ставляет собой пространственную тонкостенную кон- струкцию прямоугольной формы ячеистой структуры с размерами L = 5,6 м, B = 3,6 м, H = 0,8 м (рис. 2). По нижнему контуру паллеты расположены продоль- ные и поперечные рёбра прямоугольного поперечно- го сечения. Корпус паллеты опирается на направля- ющие саней стола 6 (рис. 1) кольцевого поперечного сечения (внешний диаметр 3,6 м). Расчетная схема паллеты строится на основе следующих положений. 1. Корпус паллеты моделируется пластинча- Рис.1. Компоновка тяжёлого многоце- левого станка: 1 – стойка; 2 – шпиндельная бабка; 3 – станина; 4 – обрабатываемая деталь; 5 – паллета; 6 – сани стола; 7 – станина стола; 8 – фундамент 1 2 4 5 6 7 3 8