Obrabotka Metallov 2011 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (51) 2011 30 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ УДК 621.9.06 РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ ФУНДАМЕНТА МНОГОЦЕЛЕВОГО СТАНКА В.Г. АТАПИН, доктор техн. наук, профессор, ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 16 декабря 2010 года 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: obrmet@ngs.ru Рассматривается расчет упругих деформаций фундамента тяжелого многоцелевого станка на абсолютно жестком основании и на упругом винклеровом основании. Показано, что от толщины фундамента существенно зависит дефор- мирование его поверхности. Ключевые слова: фундамент, многоцелевой станок, упругие деформации, метод конечных элементов. Многоцелевой станок (МС) представляет собой комплекс, состоящий из двух изделий, не соеди- нённых на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций – спе- циального фрезерно-расточного станка и поворотно- подвижного стола (рис. 1). Станок и стол размеща- ются на общем фундаменте из бетона марки М400. Рассмотрение фундамента обусловлено тем, что его деформации влияют на точность механической об- работки и должны учитываться при проектировании МС, в частности станин [1]. Различные аспекты про- ектирования МС были рассмотрены нами ранее, на- пример, в работах [2–4]. Рис. 1. Тяжелый многоцелевой станок сверлильно-фрезер- но-расточной группы с поворотно-подвижным столом для обработки корпусных деталей массой до 200 т Фундамент для МС представляет собой про- странственное массивное тело (рис. 2). Основной расчетной нагрузкой для фундамента являются: • нагрузка от подвижных частей (стойка, шпиндель- ная бабка, противовес) станка общей массой 140 т; • нагрузка от обрабатываемой детали массой 200 т; • давление распределенной нагрузки от станины 40 кН/м для станка и стола. Размеры фундамента в плане (длина и ширина) зависят от рабочей зоны станка и назначаются из конструктивных соображений. Поэтому основной целью исследования является определение рацио- нальной толщины H фундамента (рис. 2). При рас- чете фундамент рассматривался как на абсолютно жестком основании, так и на упругом винклеровом основании при коэффициенте постели k = 10 МПа/м [5]. Модель фундамента создавалась в системе про- ектирования SolidWorks, конечно-элементный ана- лиз модели проводился средствами программного комплекса ANSYS, а также на базе собственных раз- работок [6]. Рис. 2. Компоновка фундамента МС