Obrabotka Metallov 2010 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (49) 2010 27 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Введение Несущая система станка имеет значительное ко- личество неподвижных и подвижных соединений, де- формации которых оказывают существенное влияние на точность механической обработки. Для тяжелых многоцелевых станков [1, 2], у которых стойки дости- гают высоты 10 – 15 м (рис. 1), перемещения инстру- мента в зоне резания определяются как сумма переме- щений в результате собственных упругих деформаций УДК 621.9.06:518.4 РАСЧЕТ КОНТАКТНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ В СОЕДИНЕНИЯХ ТЯЖЕЛОГО МНОГОЦЕЛЕВОГО СТАНКА В.Г. АТАПИН, доктор техн. наук, профессор, Е.В. ВОЙНОВА, магистрант, ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 5 мая 2010 г. 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: obrmet@ngs.ru Обосновано применение стержневой модели для расчета контактных деформаций в соединениях несущей системы тяжелого многоцелевого станка на этапе проектирования. Приведены расчеты контактных деформаций в реальных подвижных соединениях несущей системы многоцелевого станка. Ключевые слова: многоцелевой станок, контактные деформации, проектирование, методы расчета. Application of rod model for calculation of contact deformations in connections of carrier system of the heavy multi-purpose machine tool at a design stage is proved. Calculations of contact deformations in real mobile connections of bearing system of the multi-purpose machine tool are resulted. Key words : multi-purpose machine tool, contact deformations, design, calculation methods. несущей системы и контактных деформаций в стыках. Для расчета упругих деформаций несущей системы станка эффективным является метод конечных эле- ментов [1,2]. Расчет контактных деформаций в стыках можно проводить на основе нескольких методов: • эмпирических зависимостей, полученных на основе систематики результатов экспериментов [3], • моделейшероховатой поверхности в виде стерж- ней, сфер и эллиптических поверхностей [4,5]. Для обоснования выбора метода расчета контакт- ных деформаций в соединениях тяжелого многоцеле- вого станка (МС), предназначенного для обработки корпусных деталей массой до 200 т, проведем срав- нительную оценку существующих методов. Методы расчета контактных деформаций 1. Эмпирические зависимости [3] . Для цен- трального нагружения неподвижных плоских стыков малой площади [до (30…50)10 −4 м 2 ] используются следующие зависимости: , m k F M a c c A I ⎛ ⎞ = ϕ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ , где a , φ – линейное и угловое контактное переме- щение; c , c k – коэффициенты контактной податливо- сти; F , M – сила и момент, действующие в стыке; A , I – площадь и момент инерции сечения стыка; m – по- казатель степени. В стыках большой площади упру- Рис. 1. Тяжелый многоцелевой станок сверлильно-фрезерно- расточной группы