Синтез и анализ компоновок металлорежущих станков (90

К106 =ZXYA0, К107 = ZXYB0, К108 = ZXYC0, К109=ZY0AX, К110=ZY0XA,

Отбор предпочтительных компоновок

В соответствии с условиями задания из всех возможных принимаются только компоновки с горизонтальным инструментальным шпинделем, ось вращения которого совпадает с осью Z. Первому условию (только горизонтальные) соответствуют следующие компоновки:

К1 = 0XYCZ, К2 = 0XYZA, К4 = 0XYZC, К6 = 0XZYA, К8 = 0XZYC, К9 = 0YXCZ, К10 = 0YXZA, К12 = 0YXZC, К13 = 0YZAX, К14 = 0YZXA, К16 = 0YZXC, К18 = 0ZXYA, К20 = 0ZXYC, К21 = 0ZYAX, К22 = 0ZYXA, К24 = 0ZYXC, К25 = X0YCZ, К26 = X0YZA, К28 = X0YZC, К30 = X0ZYA, К32 = X0ZYC, К33 = XY0CZ, К34 = XY0ZA, К36 = XY0ZC, К37 = XYC0Z, К38 = XYCZ0, К39 = XYZ0A, К41 = XYZ0C, К42 = XYZA0, К44 = XYZC0, К46 = XZ0YA, К48 = XZ0YC, К51 = XZY0A, К53 = XZY0C, К54 = XZYA0, К56 = XZYC0, К57 = Y0XCZ, К58 = Y0XZA, К60 = Y0XZC, К61 = Y0ZAX, К62 = Y0ZXA, К64 = Y0ZXC, К65 = YX0CZ, К66 = YX0ZA, К68 = YX0ZC, К69 = YXC0Z, К70 = YXCZ0, К71 = YXZ0A, К73 = YXZ0C, К74 = YXZA0, К76 = YXZC0, К77 = YZ0AX, К78 = YZ0XA, К80 = YZ0XC, К81 = YZA0X, К82 = YZAX0, К83 = YZX0A, К85 = YZX0C, К86 = YZXA0, К88 = YZXC0, К90 = Z0XYA, К92 = Z0XYC, К93 = Z0YAX, К94 = Z0YXA, К96 = Z0YXC, К98 = ZX0YA, К100 =ZX0YC, К103 =ZXY0A, К105 =ZXY0C, К106 =ZXYA0, К108 =ZXYC0, К109 =ZY0AX, К110 =ZY0XA, К112 =ZY0XC, К113 =ZYA0X, К114 =ZYAX0, К115 =ZYX0A, К117 =ZYX0C, К118 =ZYXA0, К120 =ZYXC0.

Второму условию (ось вращения инструментального шпинделя совпадает с осью Z) соответствуют следующие компоновки:

К4 = 0XYZC, К8 = 0XZYC, К12 = 0YXZC, К16 = 0YZXC, К20 = 0ZXYC, К24 = 0ZYXC, К28 = X0YZC, К32 = X0ZYC, К36 = XY0ZC, К41 = XYZ0C, К48 = XZ0YC, К53 = XZY0C, К60 = Y0XZC, К64 = Y0ZXC, К68 = YX0ZC, К73 = YXZ0C, К80 = YZ0XC, К85 = YZX0C, К92 = Z0XYC, К96 = Z0YXC, К100 =ZX0YC, К105 = ZXY0C, К112 = Y0XC, К117 = ZYX0C.

С учётом функционального назначения и заданных условий эксплуатации проектируемого станка принимаются следующие типовые условия отбора компоновок в соответствии с табл. 1: 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 2.4, 2.6, 3.3, 3.5,

Анализируя результаты качественного отбора компоновок, принимаются наиболее предпочтительные – отвечающие наибольшему числу условий отбора.

В данном случае это равноценные компоновки с формулами: К28 = X0YZC и К32 = X0ZYC. Так как эти компоновки отвечают одинаковому количеству условий отбора, то для выбора оптимальной целесообразно провести сравнение их по количественному показателю – степени компактности.

Оптимизация наиболее предпочтительных компоновок

Оценка степени компактности отобранных компоновок по параметру VK выполнена на ПК с использованием программы OPTICOMP и результаты автоматизированного расчёта объёмов компоновок приведены далее.

Исходные данные

Оцениваемые компоновки:

-компоновка 1 – X0ZYC;

-компоновка 2 – X0YZC.

Тип оборудования – горизонтальный многоцелевой станок для обработки корпусных деталей.

Предельные размеры обрабатываемой заготовки, мм:

-Длина – 700;

-Ширина – 700;

-Высота – 600.

Размеры стола – 800x800 мм. Максимальная длина инструмента – 400 мм. Величины наибольших перемещений, мм:

-по оси X – 1000;

-по оси Y – 1000;

-по оси Z – 800.

Результаты расчёта

Критерий компактности компоновки 1 VK1 = 18338611200 мм3,

Критерий компактности компоновки 2 VK2 = 18338611200 мм3.

Так как и по критерию степени компактности сравниваемые компоновки идентичны то, учитывая положительный опыт эксплуатации станка-аналога модели ИР-800ПМФ4, имеющего компоновку с формулой X0ZYC, целесообразно принять данную компоновку и для проектируемого станка.