198 / 460
Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
198
Теория и методы
Серийная паллета (рис. 2) представляет собой
пространственную тонкостенную конструкцию пря-
моугольной формы ячеистой структуры с размерами
L
= 5,6 м,
B
= 3,6 м,
H
= 0,8 м. По нижнему контуру
паллеты расположены продольные и поперечные ре-
бра прямоугольного поперечного сечения. Корпус
паллеты опирается на направляющие саней кольце-
вого поперечного сечения (внешний диаметр 3,6 м).
Основные параметры серийной паллеты рассчитаны
в конструкторском бюро на основе технического
расчета [1].
Расчётная схема паллеты строится на основе
следующих положений:
1. Корпус паллеты моделируется пластинча-
тым прямоугольным и стержневым (рёбра) конечны-
ми элементами.
2. Паллета опирается на жесткие круговые
направляющие саней стола.
3. Расчетными нагрузками являются соб-
ственные веса паллеты и обрабатываемой детали (2
МН). Силы резания ввиду их малости по сравнению
с указанной нагрузкой не учитываются; так, при чи-
стовом торцовом фрезеровании наибольшая компо-
нента силы резания составляет 3,0 кН.
4. Полагаем, что обрабатываемая деталь уста-
новлена на технологических базах, совпадающих с
угловыми зонами паллеты. Внешняя нагрузка
F
от
веса детали и паллеты в предельном случае характе-
ризуется силами
F
i
(
i
= 1, …, 4), приложенными в угловых точках паллеты (рис. 4). Распреде-
ление нагрузки от веса детали в угловых точках паллеты получим на основе методов сопро-
тивления материалов [2]:
1/ 4 1 / / 2 / / 2
i
F
F x L y B
. (1)
В общем случае центр тяжести детали
A
(рис. 2) смещен в плоскости
xy
относительно
оси поворота стола на 1/20 длины и 1/30 ширины паллеты; это – наибольшее значение экс-
центриситета, установленное на основе анализа конфигураций встречающихся на практике
крупногабаритных деталей. Координаты точки
А
приложения результирующей нагрузки в
этом случае:
x = L
/20 = 5,6/20 = 0,28 м,
y = B
/30 = 3,6/30 = 0,12 м.
Задача оптимального проектирования паллеты в явном виде формулируется следую-
щим образом:
минимизировать
0
1
1
k
m
i
j
i
j
V V
(2)
при ограничениях:
Рис.2.
Паллета, расчетная схема ее
поверхности и опорная поверхность
L
В
Н
F
1
F
2
F
3
F
4
x
y A
(
x,y
)
C
z