165 / 397
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
165
УДК 621.9.06; 621.9.04; 621.91; 621.92; 621.7.029; 621.785.5
Установление эксплуатационных нагрузок привода
гибридных металлообрабатывающих станков
5
Скиба В.Ю.
a
, Хлебова И.В., Скиба П.Ю., Рубцова Н.С.
Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, Россия
a
skeeba_vadim@mail.ruКлючевые слова:
эксплуатационные нагрузки, гибридные станки, прогнозирование, техниче-
ские характеристики, нормальный закон распределения
В работе дается описание одного из вариантов решения задачи моделирования
распределения эксплуатационных характеристик гибридных станков. Представленный метод,
основанный на использовании математического аппарата теории вероятности и математической
статистики, закладывает возможность использования систем автоматического проектирования
на начальной стадии разработки общей концепции нового технологического оборудования.
Описанный способ решения обозначенной проблемы не противоречит общепринятым подходам и
достаточно хорошо согласуется с апробированными методиками расчета различных
конструктивных элементов приводов интегральных станочных комплексов на усталостную
прочность (выносливость). Установлено, что математическая модель определения эквивалентных
нагрузок не требует дополнительных исходных данных, кроме тех, которые могут быть получены
на предшествующих этапах проектирование. Использование предложенной методики способствует
формированию
объективной
информации
о
расчетных
нагрузках
гибридного
металлообрабатывающего оборудования, что дает возможность гарантированно обеспечить
требуемый уровень надежности вновь разрабатываемого не имеющих аналогов станочного парка.
Введение.
Основным направлением развития современного машиностроения является
обеспечение выпуска конкурентоспособной и качественной продукции. В связи с этим в
станкостроении отчетливо наблюдается тенденция к разработке инновационного типа техно-
логического оборудования – гибридных (комплексированных) металлообрабатывающих
комплексов [1–12]. Объединение различных по своей природе технологических процессов в
одном станке: абразивное шлифование – поверхностная закалка, лазерная поверхностная за-
калка в сочетании с механической обработкой, резание – закалка, точение – закалка - шли-
фование, обусловлено стремлением разработчиков к расширению технологических возмож-
ностей станков и обеспечение их автономной работы в гибком машиностроительном произ-
водстве [13–20]. Данный прием позволяет не только достигнуть высоких показателей ресур-
со- и энергосбережения, но и обеспечить соответствующий уровень производительности об-
работки и качества детали [21–30].
Объектом данных исследований является начальный этап проектирования гибридного
технологического оборудования, объединяющего механическую и поверхностно-
термическую обработки.
Большая часть деталей приводов гибридных металлообрабатывающих станков осуще-
ствляют свою работу в условиях длительного нагружения при циклическом воздействии. Как
известно, одной из главных причин выхода из строя конструктивных элементов, эксплуати-
руемых в таком режиме, является разрушение материала при напряжениях, уровень которых
значительно меньше предела прочности при статическом нагружении. Следовательно, про-
5
Работа выполнена при финансовой поддержке в рамках Тематического плана НИР НГТУ по проек-
ту ТП-ПТМ-1_17.