ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЦЕЛЕВОГО СТАНКА С УЧЕТОМ ТОЧНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
- Авторы: Атапин В.Г.1
-
Учреждения:
- Новосибирский государственный технический университет
- Выпуск: № 1 (2016)
- Страницы: 31-41
- Раздел: ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ
- URL: https://journal-vniispk.ru/1994-6309/article/view/302122
- DOI: https://doi.org/10.17212/1994-6309-2016-1-31-41
- ID: 302122
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассматривается решение задачи по обеспечению на этапе проектирования минимальной массы тяжелого многоцелевого станка при заданной точности и производительности механической обработки. Показано, что на этапе моделирования несущей системы станка для типовых условий эксплуатации масса несущей системы в результате оптимизации на 35 % меньше его производственного варианта. В процессе оптимизации основным является ограничение на перемещение шпинделя в направлении действия максимальной составляющей силы резания. Для решения задачи используется совместная работа методов оптимизации и метода конечных элементов. На этапе расчета отдельной несущей конструкции с целью формирования реальной геометрии для стойки получено, что крутильная жесткость новой стойки выше, так как угол поворота оптимальной стойки меньше, чем стойки производственного варианта - 0,0778 рад и 0,1495 рад соответственно. При расчете паллеты, входящей в состав тяжелого поворотно-подвижного стола, ее масса уменьшается на 35,5 % по сравнению с производственным вариантом.
Об авторах
Владимир Григорьевич Атапин
Новосибирский государственный технический университет
Email: teormech@ngs.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия
Список литературы
- Атапин В.Г. Расчет деформированного состояния фундамента тяжелого многоцелевого станка // Вестник машиностроения. - 1989. - № 6. - С. 31-32.
- Витес Б.И., Гроссман В.М., Кравцов О.А. Проектирование корпусных деталей металлорежущих станков с использованием метода конечных элементов // Станки и инструмент. - 1991. - № 5. - С. 13-14.
- Пахмутов В.А., Шалдыбин А.Я. Использование метода конечных элементов для анализа конструкций базовых деталей тяжелых станков // СТИН. - 1992. - № 2. - С. 11-13.
- Lull B. Statische und dynamische berechnung von werkzeugmaschinengestellen // Maschinenbautechnik. - 1977. - Vol. 26, N 1. - P. 10-13.
- Roscher A. Berechnung der dynamischen eigenschaften von werkzeugmaschinengestellen mit hilfe der methode der finiten elemente // Maschinenbautechnik. - 1978. - Vol. 27, N 4. - P. 156-160.
- Haug E.J., Choi K.K., Komkov V. Design sensitivity analysis of structural systems. - Orlando, Florida: Academic Press, 1986. - 381 p. - (Mathematics in Science and Engineering; vol. 177).
- Rao S.S., Grandhi R.V. Optimum design of radial drilling machine structure to satisfy static rigidity and natural frequency requirements // Journal of Mechanical Design. - 1983. - Vol. 105, iss. 2. - P. 236-241. - doi: 10.1115/1.3258515.
- Reddy C.P., Rao S.S. Automated optimum design of machine-tool structures for static rigidity, natural frequencies and regenerative chatter stability // Journal of Manufacturing Science and Engineering. - 1978. - Vol. 100, iss. 2. - P. 137-146. - doi: 10.1115/1.3439401.
- Yoshimura M., Takeuchi Y., Hitomi K. Design optimization of machine-tool structures considering manufacturing cost, accuracy and productivity // Journal of Mechanical Design. - 1984. - Vol. 106, iss. 4. - P. 531-537. - doi: 10.1115/1.3258606.
- Каминская В.В., Гильман А.М., Егоров Ю.Б. Об автоматизированных расчетах оптимальных размеров деталей и узлов станков // Станки и инструмент. - 1975. - № 3. - С. 2-5.
- Каминская В.В., Гильман А.М. Оптимизация параметров несущих систем карусельных станков // Станки и инструмент. - 1978. - № 10. - С. 6-7.
- Хомяков В.С., Яцков А.И. Оптимизация несущей системы одностоечного токарно-карусельного станка // Станки и инструмент. - 1984. - № 5. - С. 14-16.
- Ravindran A., Ragsdell K.M., Reklaitis G.V. Engineering Optimization: methods and applications. - 2nd ed. - New Jersey: John Wiley & Sons, 2006. - 688 p. - ISBN-10: 0-471-55814-1. - ISBN-13: 978-0-471-55814-9.
- Bunday B.D. Basic optimisation methods. - London: Edward Arnold, 1984. - 136 p. - ISBN-13: 978-0-713-13506-0. - ISBN: 0-713-13506-9.
- Атапин В.Г., Гапонов И.Е., Павин А.Г. Автоматизация проектирования тяжелых многоцелевых станков // I Всесоюзный съезд технологов-машиностроителей: тезисы докладов. - М., 1989. - С. 42-43.
- Атапин В.Г. Сопротивление материалов: учебник. - M.: Юрайт, 2015. - 432 с. - ISBN 978-5-9916-5203-2.
- Каминская В.В., Левина З.М., Решетов Д.Н. Станины и корпусные детали металлорежущих станков. - М.: Машгиз, 1960. - 362 с.
Дополнительные файлы
