Obrabotka Metallov 2011 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (50) 2011 19 ОБОРУДОВАНИЕ ноэлементная схема позволяет иметь постоянную сетку для пластинчатых конечных элементов, мо- делирующих стенки стойки. Исходные данные для расчета: толщина стенки 0,04 м; толщина ребра 0,06 м; жесткое защемление стойки по нижнему контуру. Если обозначить, например, угол поворота пе- редней стенки, по которой скользит шпиндельная бабка, как θ = │ y 1 – y 2 │ / L 12 , где y 1 , y 2 – линейное перемещение точек 1 и 2 соответственно по оси y ; L 12 – расстояние между точками 1 и 2 (рис. 5); М – масса стойки, то получим следующие результаты: компоновка ребер θ, % θ/ M % рис. 5, а 100 100 рис. 5, б 70 70 рис. 5, в 100,3 124 Результаты расчета показывают, что серийная конструкция стойки с пересекающимися продольны- ми и поперечными ребрами по всей высоте (рис. 5, а ) тяжелее на 24 % стойки с диагонально пересекаю- щимися ребрами (рис. 5, в ) при равной жесткости Рис. 5. Расчетная схема стойки и развертка полости стойки с разной компоновкой ребер жесткости и менее жесткая, чем стойка с диагонально пересе- кающимися продольными и поперечными ребрами (рис. 5, б ). Следовательно, при проектировании стой- ки предпочтение следует отдать наклонным ребрам. Как известно, влияние продольных ребер на переме- щения от кручения весьма незначительно, а от изги- ба – не превышают 10…20 %. Выводы 1. Показано, что на этапе проектирования, ис- пользуя разнообразные методы механики деформи- руемого твердого тела и упрощенное представление базовых деталей, можно предварительно исследовать реакцию базовых деталей тяжелых многоцелевых станков на действие внешних нагрузок и определить рациональные пути по улучшению конструкций. 2. Результаты такого анализа служат далее осно- вой для формирования реальной геометрии базовых деталей и построения более точных их математиче- ских моделей с целью выбора оптимальных параме- тров. Список литературы 1. Атапин В.Г . Оптимизация несущей системы стола тяжелого многоцелевого станка // Обработка металлов. – 2006. – № 4(33). – С. 30–32. 2. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых по- верхностей. – М.: Наука, 1970. – 227 с. 3. Гжиров Р.И . Краткий справочник конструктора. – Л.: Машиностроение, 1983. – 464 с. 4. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. – М.: Радио и связь, 1988. – 128 с. 5. Атапин В.Г. Сопротивление материалов: учебник / В.Г. Атапин, А.Н. Пель, А.И. Темников. – Новоси- бирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 556 с. – (Серия «Учебники НГТУ»). CHOICE OF DESIGN PARAMETERS OF BASE DETAILS OF THE MACHINING CENTER AT THE DESIGN STAGE V.G. Atapin Application of solid mechanics methods for stage of preliminary designing of base details of heavy machining center with a research objective of their reactions to action of external loadings and definitions of rational ways on improvement of configuration of constructions is considered. Key words : machining center, base details, finite element method, penalty-function method, the Davidon-Fletcher-Powell’s method.