Розробка раціональних режимів різання при експлуатації пив круглих

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Установа освіти «Білоруський державний технологічний університет»

Факультет Технології та техніки лісової промисловості

Кафедра деревообробних верстатів та інструментів

Спеціальність «Технологія деревообробних виробництв»

Спеціалізація «Технологія і дизайн меблів»

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

КУРСОВОЇ РОБОТИ

з дисципліни «Різання деревини та дереворізальний інструмент»

Тема «Розробка раціональних режимів різання при експлуатації пив круглих»

Мінськ 2009

Реферат

Пояснювальна записка 32 с., 2 рис., 3 табл., 6 джерел інформації, 4 дод.

ПИЛА, ДЕРЕВИНА, різання, ВЕРСТАТ, ДЕТАЛЬ, ІНСТРУМЕНТ, ПОТУЖНІСТЬ, СИЛА.

У цій роботі розглядаються питання: про раціональне використання режимів різання при експлуатації пив круглих для поперечного розпилювання сосни, про фактори, що впливають на процес обробки різанням, про методи поліпшення якості обробки і збільшення продуктивності.

У роботі проведено розрахунок найбільш раціональних режимів різання і роботи обладнання (швидкості подачі, необхідної потужності різання, фактичних сил різання), питання пов'язані з технічною експлуатацією інструменту (підготовка інструменту до роботи і догляд за ним, правка, вальцювання і т. д.), контроль точності підготовки інструменту.

До курсової роботи додається: функціональна схема, кінематична схема, гідравлічна схема, загальний вигляд верстата і креслення ріжучого інструменту.

Результатом курсової роботи є розробка раціонального методу отримання необхідної деталі вибором найбільш придатного обладнання для обробки, вибір типового інструменту і визначення його основних параметрів, а також визначення режимів обробки, які забезпечують найбільшу продуктивність і гарна якість одержуваного матеріалу.

Графічна частина включає:

  • загальний вигляд верстата - 1 аркуш А3;

  • функціональна схема верстата - 1 лист А4;

  • кінематична схема верстата - 1 лист А4;

  • креслення ріжучого інструмента - 1 лист А4;

Введення

Обробка деревини і деревних матеріалів різанням займає провідне місце в деревообробній промисловості. Вона є найбільш складною і дорогою частиною процесу виробництва виробів з деревини і деревних матеріалів. При обробці на деревообробних верстатах змінюється форма і розміри заготівель шляхом зняття з них стружки різальними інструментами.

Сучасні деревообробні верстати є складними технологічними машинами. До їх складу входять механізми різання, подачі, базування, налагодження і регулювання, завантаження і розвантаження деталей. Приводи верстатів включають механічні, електричні, пневматичні, гідравлічні, вакуумні, електромагнітні пристрої для забезпечення заданого закону руху робочих органів. Потужність приводів коливається в широких межах.

Обладнання деревообробних виробництв швидко оновлюється у зв'язку з безперервним вдосконаленням технологічних процесів. За останні роки зазнали зміни універсальні та спеціальні верстати, автомати та автоматичні лінії. Підвищилися надійність обладнання в роботі, точність обробки деталей, довговічність механізмів і безпеку роботи, покращилися експлуатаційні властивості дереворежущих інструментів. У результаті поліпшилися умови експлуатації дереворізального обладнання, розширилися його технологічні можливості.

Відповідно до завдання передбачається розробка раціональних режимів різання при експлуатації круглопилкових верстатів. У технології механічної обробки круглопильні верстати здійснюють поздовжнє, поперечне, і під кутом до волокон розпилювання деревини і деревних плит. За технологічним призначенням круглопильні верстати можна розділити на три основні групи: для поздовжнього, поперечного і форматного розпилювання. Круглопильні верстати підходять як головного обладнання для промислового лісопиляння, але при наявності дешевої сировини і кваліфікованих заточник.

Торцювання верстат з трьома (двома) пилами модель UDK-06 / 3

Технічні характеристики

МОДЕЛЬ

UDK-06 / 2

UDK-06 / 3


Довжина реза1-2 пила (хв), мм

1200

1000


Довжина різу 2-3 пила (хв), мм

-

1200


Довжина різу (макс), мм

6000

6000


Висота пропилу (макс), мм

160

160


Діаметр дискових пив, мм

500

500


Посадковий діаметр пилки, мм

30

30


Швидкість подачі матеріалу, м / хв

6

6


Потужність ел.двигуном, кВт / об / хв

2х5, 5 / 2900

3х5, 5 / 2900


Вага, кг

~ 1200

~ 1800


Габаритні розміри (ШхДхВ)

2200 x 6500 x 1600 мм

2200 x 6500 x 1600 мм



Верстат прохідного типу, поперечна подача дошки.

Одна фіксована + одна (дві) регульовані пилки.

1. Технологічна частина

1 .1 Послідовність технологічних операцій отримання готової деталі

Завантажуємо дану заготівлю у верстат. Виставляємо заготовку на заданий розмір і виробляємо рез (Відрізали першу деталь від заготівлі) шляхом натискання на педаль (У цей момент пила рухається на нас). І так розпилюємо всі заготовку.

Рис. 1. Ескіз одержуваної продукції

1 .2 Вибір обладнання для заданого процесу обробки і його обгрунтування

У масових виробництвах для поперечного розкрою дощок доцільно застосовувати верстати з механізованою подачею, тому що вони володіють великою продуктивністю і забезпечують високу якість пиляння. Верстат ЦПА-40 відноситься до цієї групи і задовольнять заданим початковим умовам, що ми побачимо в наступному підрозділі. ЦТ15-5 недолік цього верстата ручний привід інструменту, споживана потужність 4,5 кВт. UDK-06 / 3 перевага дозволяє випилювати одночасно дві заготовки. Але більша споживана потужність 11 кВт. До недоліком можна віднести той факт, якщо нам потрібно випиляти не дві, а вісім деталей, то нам доведеться повертати заготівлю у вихідну позицію.

1 .3 Технічні дані верстата

Верстат торцювання моделі ЦПА-40 з прямолінійним рухом супорта призначений для поперечного розпилювання дощок, брусів і щитів, а також може бути використаний для вирізки пазів.

Основні технічні дані верстата викладені в табл. 1 [1, с. 9].

Таблиця 1.

Найменування параметрів

Числові значення

1. Найбільша ширина матеріалу, що розпилюється, мм

400

2. Найбільша висота пропилу, мм

100

3. Найбільший діаметр встановлюваної пили, мм

400

4. Діаметр шпиндельної насадки, мм

100

5. Число подвійних ходів в хвилину

33

6. Найбільша швидкість руху супорта, м / хв

33

7. Кількість електродвигунів, шт

2

8. Потужність електродвигуна пили, кВт

3,2

9. Продуктивність гідронасосу, л / хв

45

10. Тиск у гідронасосу, МПа

1,5

11. Частота обертання пилкового валу, об / хв

2835

1 .4 Технологічні операції, що виконуються на верстаті

У технології механічної обробки деревини круглопильні верстати здійснюють поздовжнє, поперечне і під кутом до волокон розпилювання деревини, а також деревинних плит. При цьому в якості вихідного матеріалу служать колоди, бруси, бруски, дошки обрізні та необрізні, горбилі і рейки, а також листові матеріали (фанера і плити).

У даному курсовому проекті я розглядаю торцювальний верстат з прямолінійним переміщенням пили ЦПА40, який призначений для поперечного розпилювання дощок, брусів і щитів, а також для вироблення пазів.

1 .5 Функціональна схема верстата

Рис. 1. Опис функціональної схеми верстата:

1-стіл, 2 - заготовка; 3 - пила.

1 .6 Кінематична схема (пневмо-, гідро схеми) і її опис

Кінематична схема верстата моделі ЦПА40 представлена ​​на рис. 2. На станині порожнистої чавунної литві змонтований опорний корпус супорта. Корпус спільно з супортом може підніматися і повертатися на певну величину.

Супорт спирається на підшипники кочення і за допомогою гідроприводу здійснює зворотно-поступальні рухи. У головній частині супорта кріпиться електродвигун 2 з ріжучим інструментом 6 на валу. Управляється верстат дистанційно, за допомогою педалі.

Довжина ходу супорта встановлюється за шкалою за допомогою обмежувача робочого ходу, закріпленого в пазу хвостовій частині супорта. Установка супорта на певну висоту пропилу проводиться підйомним механізмом 3, 4, 5 за шкалою, закріпленої на станині. Регулювання швидкості робочого ходу супорта здійснюється лімбовим пристроєм, розташованим на корпусі золотника. У міру повороту лімба за годинниковою стрілкою швидкість руху супорта зменшується.

Рис. 2. Кінематична схема верстата ЦПА40

Гідравлічна схема приводу подачі супорта показана на рис. 3. Масло від насоса Н надходить до запобіжного клапану КП і розподільнику Р, керуючому гідроциліндром Ц.

При натисканні на педаль електромагніт ЕМ перемикає розподільник у ліве крайнє положення і обидві порожнини циліндра з'єднуються з насосом одночасно. Внаслідок різниці створюваних зусиль від тиску масла ліворуч і праворуч поршень рухається в бік штокової порожнини і супорт здійснює робочий хід. У кінці робочого ходу упор 5 зі скошеним кінцем впливає на важіль 3 і перемикає розподільник вправо. У момент перемикання бесштокові порожнину циліндра сполучається з баком Б і супорт здійснює зворотний хід. В кінці ходу обмежувач 1 натискає на

упор 6, що перемикає важіль 4 і розподільник у вихідне праве положення. Супорт зупиняється. Для повторення циклу необхідно знову натиснути на педаль. Швидкість робочого ходу регулюють дроселем ДР, ручка 2 якого розташована на розподільнику.

1 .7 Короткий опис конструкції верстата

Верстат торцювання моделі ЦПА40 простий по влаштуванню і надійний в експлуатації за умови виконання всіх вимог.

На станині - порожнистої чавунної литві, що є одночасно масляним резервуаром, змонтований опорний корпус супорта. Корпус спільно з супортом, при потребі, може підніматися і повертатися на певну величину.

Супорт спирається на підшипниках кочення і за допомогою гідроприводу здійснює зворотно-поступальні рухи. У головній частині супорта кріпиться електродвигун з ріжучим інструментом на валу.

Управляється верстат дистанційно за допомогою педалі.

1 .8 Вимоги до якості обробленої поверхні, фактори, що впливають на якість обробки

Вплив породи деревини. На оброблюваність, тобто на силові і якісні показники процесу різання, впливають структура і механічні властивості, які різні у деревини різних порід.

Вплив вологості. При збільшенні вологості до межі гігроскопічності знижуються показники механічної міцності деревини і, отже, зменшується сила різання.

При відкритому різанні деревини, що має вологість вище межі гігроскопічності, вільна волога попадає на поверхні леза і діє як мастило. При цьому зменшується коефіцієнт тертя і додаткова сила різання.

При закритому різанні, коли з деревиною активно взаємодіють задні поверхні допоміжних лез (Бічні поверхні зубів) і навіть поверхні корпусу інструменту, вплив вологості деревини проявляється по-іншому: при збільшенні вологості підвищуються пружні властивості деревини, посилюється «защемлення» леза в пропилі, збільшується сила різання.

Вплив температури. Міцність деревини, особливо на мокрій, при нагріванні деревини зменшується. Це викликає зменшення сили різання.

Вплив товщини шару, що зрізується. Відомо, що сила різання та її складові - дотична і нормальна - складаються із сил, що діють з боку окремих елементів леза: ріжучої кромки, передньої і задньої поверхонь.

Для розрахунків процесу різання необхідні чисельні значення дотичного і нормального сил різання, питомої роботи різання, а також параметрів шорсткості для різних товщин шару, що зрізується.

Вплив виду різання. Сила різання для трьох головних видів різна: найменша потрібно для поперечного різання, для поздовжнього різання в тих же умовах вона більше приблизно в 2 рази, для торцевого - у 5-6 разів.

Вплив кута різання. Кут різання визначає положення передньої поверхні леза щодо площини різання. Його величина впливає на силу різання по передній поверхні леза, а отже, і на загальну силу різання.

Вплив заднього кута. Вплив заднього кута на силові характеристики інтенсивно виявляються при <5-10 0, коли помітно збільшується площа контакту задньої поверхні леза із заготівкою: питома сила різання, нормальна і дотична сили інтенсивно зростають зі зменшенням .

Збільшення понад 5-10 0 не позначається на силах різання безпосередньо, однак при > 15-20 0 лезо з невеликим кутом різання може втратити жорсткість, а його вигин при різанні дасть той же ефект, що і збільшення кута різання: знижується якість різання.

Вплив гостроти леза. Сила різання збільшується у міру затуплення ріжучої кромки. Затуплення леза призводить до збільшення нерівностей на поверхні різання. Аналіз показує, що найбільший вплив на якість обробленої поверхні надає кут зустрічі різця з волокнами.

Вплив швидкості різання. Експерименти показують, що збільшення швидкості з 40-50 до 100 м / с викликає зростання сили різання на 30-40%. Якість обробки зі збільшенням швидкості різання підвищується. Це пояснюється появою додаткового підпору від сили інерції, який отримують перерізати волокна деревини на додаток до природного зчеплення між ними. З появою такого підпору волокна не встигають податися чи відхилитися під тиском різця і перерізаються їм раніше, ніж порушитися зв'язок їх з сусідніми волокнами. У результаті зменшуються нерівності руйнування на обробленій поверхні.

Не рекомендується допускати наступні недоліки обробленої поверхні: ворсистість, мшістость, нерівності руйнування (виколи, виривання), обработочного ризики, повторювані западини, виступи.

1 .9 Обгрунтування лінійних та кутових параметрів ріжучого інструменту. Вибір типового інструменту (графічна частина), підготовка його до роботи (балансування, правка, вальцювання, заточування, доведення, і т.д.)

При поперечної розпилюванні перерізання волокон проводиться зовнішній бічній ріжучої крайкою. Дія короткої ріжучої кромки зводиться лише до знімання (відриву) і видалення стружок, перерізаних бічними крайками. Бічна кромка в цьому випадку повинна бути нахилена не назад, як в зубах при поздовжній розпилюванню, а вперед, тому що при такому положенні створюється необхідний підпір волокон. В іншому випадку внаслідок малої опірності деревини в напрямку, нормальному до довжини волокон, останні, піднімаючись під впливом леза зуба, будуть рватися і викликати далекосяжні від зони різання деформації (моховитий рваний розпил).

Для кращого кута різання передня ріжуча і задня грані повинні мати косу заточку під кутом φ (задню грань можна заточувати під кутом, меншим φ), внаслідок чого кут різання бічний ріжучої кромки стає менше 90 ° (рис. 3).

Рис. 3. Геометрія зуба для поперечного розпилювання деревини.

Стружкообразования при поперечної розпилюванні відбувається наступним чином. Виступаючі вперед бічні ріжучі кромки послідовно розведених зубів перерізають волокна деревини, і в міру поглиблення в товщину деревини коротка ріжуча крайка (з кутом нахилу до бічної поверхні ε), односторонньо діючи частиною своєї довжини на підрізаний з обох сторін елемент деревини, відриває його від основного шару . Коротка ріжуча кромка не прорізає волокна м'якої деревини, так як не має відповідних цієї мети кутів різання, а відриває їх у чинність малої опірності волокон відриву в поперечному напрямку.

Бічне лезо зуба при підрізання волокон викликає деформацію останніх, що поширюється на певну довжину в зоні ширини стружки. Величина цієї деформації (надриву стружки) від впливу бічного леза залежить від величини подачі па зуб, співвідношення між шириною пропила і товщиною пили і кута ε - кута нахилу короткої ріжучої кромки до площини пилки (див. рис. 3). Зокрема, при малих величинах подачі ця деформація порівняно мала.

На величину витрати потужності на різання впливає глибина підрізу деревини, при якій вплив короткої ріжучої крайки на підрізаний масив деревини призводить до відділення стружки. Безсумнівно, ця обставина залежить від кута нахилу ε короткої кромки.

Так, у випадку б ó льшего кута ε при малих подачах і розпилюванні твердих порід коротка ріжуча кромка при впровадженні в деревину буде відривати волокна в зоні пропилу при меншій глибині підрізу, що полегшує стружкоутворення та призводить до зменшення сил тертя і до загального зменшення сил різання. При різанні м'яких порід і великих подачах на зуб, навпаки, слід зменшувати вплив короткої ріжучої кромки на волокна деревини в зоні пропила (тобто зменшувати кут ε), так як в цьому випадку деформація деревини при підрізання бічними крайками полегшує роботу стружкообразования короткої ріжучої кромкою.

Таким чином, при проектуванні зуба слід прагнути до поліпшення умов різання бічний ріжучої крайкою шляхом додання зубу форми з відповідними кутами δ і φ (залежно від технологічних властивостей розпилюється деревини) і намагатися дотримуватися необхідний кут ε за рахунок значення кутів δ і φ.

Кути косих заточувань граней зубів коливаються в межах: для м'яких порід 25 ÷ 30 °, для твердих 10 ÷ 15 °. При цьому коса заточка задньої грані виконується з меншим кутом нахилу. За даними ЦНІІМОД (канд. техн. Наук П. П. Єсипова) для нашого обладнання кут косою заточування зубів повинен бути збільшений до 45 ° [2, с. 99-101].

За ГОСТ 980-69 на дискові пилки для поперечного розпилювання рекомендуються (для нашого випадку) профіль зуба (див. рис. 4) з наступними кутовими параметрами: γ =- 25 °; β = 50 °; α = 60 °; δ = 115 ° [4, с. 150].

Мінімальний діаметр пилки розрахуємо по [3] (27):

D min = 2 * (h + r +10), (1.1)

де h - висота пропилу;

r - радіус шпиндельної насадки.

D min = 2 * (70 +50 +10) = 260 мм.

Початковий діаметр дискової пили визначаємо за [2] (25):

D = D min +2 Δ, (1.2)

де Δ = 25 мм - запас на знос по радіусу.

D = 260 +2 * 25 = 310 мм.

Товщину диска пилки знайдемо за [2] (26):

S = (0,08 ÷ 0,12) = 0,1 * = 1,8 мм. (1.3)

За ГОСТ 980-80 приймаємо пилку 3421-0321 виконання II з діаметром D = 400 мм, товщиною диска S = 2,0 мм, діаметром внутрішнього отвору d = 50 мм, числом зубів z = 72.

Величина розлучення зубів 0,4 мм по [8] с. 179.

З усього вище сказаного вибираємо такі кутові параметри інструменту: коса заточка φ = 45 ° по передній грані, задній кут α = 60 °, кут загострення β = 50 °, передній γ =- 25 °, кут різання δ = 115 °.

Крок, висоту зубів і радіус кривизни западини визначаємо за практичним формулами [3, с. 72]:

t = Dsin = 315 * sin = 13,7 мм; (1.4)

h = (0,45 ÷ 0,50) t = 0,475 * 17,4 = 6,5 мм; (1.5)

r = (0,15 ÷ 0,20) t = 0,175 * 17,4 = 2,4 мм. (1.6)

Рис. 4. Профіль IV пилки для поперечного розпилювання

Підготовка полотна пилки. Підготовка включає такі операції: оцінку площинності і напруженого стану полотна; правку полотна; проковування і вальцювання диска пилки.

Площинність полотна оцінюємо за двома показниками: за прямолінійності диска в різних перетинах та за торцевому (осьовому) биттю.

Гранично допустимі відхилення від площинності для нашого інструменту 0,14 мм [6, с. 180]. Відхилення від площинності центральній частині пили в зоні фланців не повинні перевищувати 0,05 мм [5, с. 154]. Для визначення торцевого биття пилку встановлюємо на горизонтальний вал пристосування. Биття вимірюємо індикатором, розташованим перпендикулярно полотну пили на відстані 5 мм від кола западин зубів, при повільному обертанні пили з валом (рис. 5).

Рис. 5. Пристосування для виявлення дефектів полотна пили

Перед початком вимірювань індикатор 2 орієнтуємо щодо площини, що проходить через торцеву поверхню корінний шайби 1. Для цього на поверхню корінний шайби і ніжку індикатора накладаємо перевірочні лінійку. Нульову відмітку циферблату підводимо до великої стрілкою індикатора. При визначенні неплощинності пилку 3 встановлюємо на вал 4, затискаємо шайбою 5 і повільно обертаємо за рукоятку 6.

Величина допустимого торцевого биття для нашого інструменту складає до 0,19 мм.

Перевищення нормативних значень неплощинності свідчить про наявність дефектів полотна, які ділять на загальні (тарілчастого, крилонатость, вигин по колу) та місцеві (слабке місце, туге місце, випини, вигин). Всі дефекти виправляємо допомогою редагування полотна.

Спосіб редагування залежить від типу дефекту. Слабкі місця З виправляємо ударами проковочного молотка з круглим бойком навколо дефектного місця, поступово послабляючи удари по мірі віддалення від нього. Удари наносимо з обох сторін пилки. Тугі місця Т виправляємо ударами проковочного молотка всередині зони дефекту від кордонів до середини. Удари наносимо з обох сторін пилки. Випинів У виправляємо ударами проковочного молотка з боку випини. Щоб не змінити загального натягу полотна, між пилкою, покладеної випинів вгору, і ковадлом поміщаємо картонну або шкіряну прокладку. Вигин пили І (складки у зубчастої кромки, відігнуті ділянки кромки, горбатість і односторонню криловатость диска) виправляємо ударами правильного молотка (з довгастим бойком) або по самому хребту вигину, або, якщо розміри дефекту значні, від країв вигину до хребта з боку опуклості. Вісь бойка повинна співпадати з напрямом осі вигину.

Оцінку напруженого стану диска пилки виробляємо за величиною прогину пилки під дією власної маси. Пилу встановлюємо спочатку однією стороною вгору, а потім інший в горизонтальне положення на три опори, віддалені на рівній відстані один від одного і на відстані 5 мм від кола западин зубів. Прогин пили вимірюємо індикатором годинникового типу (або повірочної лінійкою і набором щупів) у трьох точках на колі радіусом 50 мм і підраховуємо середню величину прогину. Якщо ця величина не відповідає 0,2 мм по [3] табл. 20, диск пили проковують або вальцуем (тільки після редагування).

Вальцевать пилку будемо по одному колі радіусом 0,8 R (де R - радіус пили без зубів) протягом трьох-чотирьох обертів пилки під дією роликів [6, с. 180-181]. Сила притиску роликів при вальцюванні по одному колі з радіусом 0,8 R становить 17 кН по [2] табл. 28

Правильно провальцованная пилка повинна набувати рівномірну увігнутість (тарілчастого). Величини угнутості провальцованності нашої пили, виміряні з обох сторін на відстані 15 мм від краю центрального отвору пилки, повинні відповідати 0,2 мм. Після вальцювання перевіряємо площинність і правимо полотно пилки.

Обладнання, прилади та інструменти для вальцювання нашої пилки: верстат ПВ-20 з приставкою; прилад для контролю ступеня проковки і вальцьованих пили з годинним індикатором; перевірочні лінійки, набір щупів [6, с. 180].

Проковування пив не механізована і вимагає високої кваліфікації. Вона полягає в нанесенні ударів проковочним молотком по центральній частині пили, що лежить на ковадлі. Перед проковуванням пилку розмічаємо для визначення точок нанесення ударів, проводимо 12 ... 16 радіусів, рівномірно ділять диск, і 6 .. .8 Концентричних кіл на рівній відстані один від одного, причому зовнішня окружність відстоїть на 20 ... 30 мм від кола западин зубів, а внутрішня - на 30 ... 40 мм від кола діаметра затискних фланців. Удари молотком наносимо з однаковою силою на всій поверхні пилки по радіусах від периферії до центру в точках їх перетину з колами. У тому ж порядку і за тими ж точкам пилку проковують з іншого боку.

Ступінь ослаблення середньої частини пили перевіряють так само, як і при вальцюванні [5, с. 154].

Встановлення та експлуатація круглих пилок.

1. Площина пилки 1 повинна бути строго перпендикулярна осі валу, а торцеве биття корінного фланця 2 не повинно перевищувати 0,03 мм на радіусі 50 мм (рис. 6).

Рис. 6. Конструкція самоцентрувальні фланців

2. Вісь обертання пилки повинна збігатися з віссю вала. Для цього застосуємо фланець 3 з центру конусом (рис. 6).

3. Для забезпечення надійного затиску пили фланці контактують з пилою тільки зовнішніми обідками шириною 20-25 мм.

Для запобігання самовільного відвернення гайки в процесі роботи застосуємо гайку із зворотним напрямком різьблення по відношенню обертання валу.

4. Вихід зубів під розпилюються матеріалом для нашого верстата не повинен перевищувати висоти зуба.

5. Встановлювати у верстат неврівноважені диски не допускається, оскільки це може викликати сильне биття валу, втрату стійкості пильним диском під час роботи, незадовільна якість розпилювання, швидкий знос підшипників пилкового валу. Неврівноваженість дисків внаслідок нерівномірної їх товщини виявляють за допомогою спеціального пристосування для статичного балансування. Усувають неврівноваженість (дисбаланс) диска перешліфовці поверхонь диска.

Підготовка зубів пилок до роботи. У підготовку зубів пилок до роботи входять насічка зубів, розширення зубчастого вінця, заточування і фугування зубів.

Насічка зубів виконуємо, коли необхідно змінити профіль зуба, якщо на пилі зламані три (всього) або два зуби поспіль. Для насічки застосовуємо механічно пілоштамп ПШП-2. У штампувало контурі зубів слід передбачати припуск 1-1,5 мм щодо необхідного профілю. Остаточну форма зубів досягаємо заточуванням їх на пілоточние верстатах. При цьому сточуємо шар металу з дефектами, що утворилися при штампуванні.

Широко застосовується нарізка зубів і посадочних отворів лазером, що має ряд переваг: відсутні вигини полотна або диска, виключається утворення нерівномірного по товщині шару наклепаного металу і необхідність односторонньої редагування полотен і дисків, геометрична точність кожного і копіювання всіх зубів підвищується, не утворюються мікротріщини по контуру зубів , збільшується термін служби пив, знижується шум при виготовленні і роботі пив.

Розширення зубчастого вінця. Розлучення зубів - найбільш універсальний метод, застосовуваний для пилок поперечного пиляння з косою заточкою. Розлучення полягає в відгинанні кінчиків зубів почергово в праву і ліву сторони на 1/3-1/2 висоти зуба від його вершини. Розводити зуби пив можна як до заточування, так і після неї.

Обладнання, пристрої та інструменти для розлучення зубів нашої пив: верстат РАП8 (діаметр пив до 800 мм), ручні розводки ПІ-39, лещата для затискання пили при розлученні, індикаторний разводомер для контролю точності розлучення.

Точність розлучення контролюємо індикаторним разводомером. Допустимі відхилення величини розлучення окремих зубів пилки - ± 0,05 мм [6, с. 183-184].

Для заточування зубів застосуємо верстат ТчПК8, зі шліфувальними кругами ЕБ25СТ2Б5 і ЕБ40СТВ. Подача на один хід кола не повинна перевищувати 0,06 мм. Подшліфовиваем зуби точильним колом ЕБ40СТВ. При цьому робимо два-три легкі проходу з величиною врізання на один хід кола не більше 0,02 мм. Задирки з бічних граней знімаємо дрібнозернистим шліфувальним бруском.

Пріфуговку виконуємо по висоті зубів і по ширині ріжучої кромки (з боків) на заточувальних верстатах. Пріфуговку на валу здійснюємо дрібнозернистим бруском (зернистість 5 ... 10) при обертанні пилки в напрямку, протилежному робочому, і малій частоті обертання [5, с. 155].

1 .10 Послідовність налагодження і налаштування верстата

Встановлюють і закріплюють пилу на шпинделі торцювання верстата так само, як на верстатах для поздовжнього розпилювання. Пільний супорт регулюють по висоті так, щоб зуби пилки розташовувалися в пазу столу на 5 ... 6 мм нижче його робочої поверхні. Конфігураційні переміщення здійснюють маховичком шляхом підйому або опускання колонки спільно з супортом. Після настройки по висоті колонку слід зафіксувати стопорним пристроєм.

Робочий хід пильного супорта регулюють перестановкою упорів-обмежників. Обмежувачі встановлюють залежно від ширини торцуемой дошки так, щоб при подачі холостий пробіг пили був мінімальним. Це дозволяє ефективніше використовувати верстат. При регулюванні упорів користуються шкалою, укріпленої на супорті або станині верстата.

Далі здійснюють розмірну настройку торцювання верстата. Розрізняють торцювання за попередньою розміткою та з встановленням заготовки за шкалою (мітках), нанесеною на напрямній лінійці, або по упору.

Установка заготовки на позиції по мітках не забезпечує точного отримання розміру і може застосовуватися тільки для попередньої грубої торцювання дощок. Базування заготовок по упору дозволяє торцювати деталі з великою точністю.

Для підвищення продуктивності при торцовке деталей різної довжини використовують кілька упорів з ручним або автоматичним управлінням.

Для підвищення продуктивності при торцовке деталей різної довжини використовують кілька упорів з ручним або автоматичним управлінням (рис. 8). Упори 1 зазвичай укріплені на штанзі 2, і кожен з них може переставлятися на задану довжину L відпилюємо деталі. Для точного переміщення упорів користуються шкалою 3, прикріпленою до напрямної лінійки 4 або штанзі 2. Розстановку упорів перевіряють шляхом контролю довжини деталей, отриманих при пробної розпилюванні. При необхідності розташування упорів коригують.

Швидкість подачі у верстатах з гідроприводом регулюють шляхом зміни числа ходів супорта в хвилину. Число ходів встановлюють залежно від породи деревини і розмірів перетину заготівки, що розпилюється. При торцовке деревини твердих порід використовують менше число ходів супорта, ніж при розкрої деревини м'яких порід.

Закінчивши підготовку та налагодження верстата і переконавшись у вільному обертанні пили, приступають до пробної розпилюванні. Випиляні деталі повинні відповідати таким вимогам: відхилення від перпендикулярності торця до пласт в і крайці деталі допускається не більше 0 / 2 мм на довжині 100 мм; шорсткість поверхні різання Rm мах повинна бути не більше 320 ... 500 мкм.

Налагодження концеравнітельних верстатів має деякі особливості в розмірній настройці, яка полягає в наступному.

Рухому колонку, несучу конвеєрну ланцюг і пильний супорт, переміщують на відстань, приблизно рівну довжині деталі; регулюють по висоті пиляльні супорти і притискні пристрої а залежності від товщини заготовки, а потім становище пив на необхідну довжину деталі. Після цього потрібно оторцевать пробні заготовки, виміряти їх довжину і при необхідності поднастроіть верстат.

1 .11 Вимоги техніки безпеки роботи на верстаті, екологічні вимоги

Загальні умови безпеки та промсанітарії.

Деревообробні верстати належать до небезпечних робочих машин у зв'язку з високими швидкостями руху ріжучих інструментів і великою швидкістю подачі оброблюваних заготовок.

Травмування робітника може відбутися в процесі роботи на верстаті і під час його налагодження або технічного обслуговування. Основні види травм при роботі на верстаті відбуваються внаслідок: безпосереднього впливу ріжучого інструменту; впливу обертових і зворотно-поступально рухомих механізмів верстата; викиду оброблюваної заготовки або її частини; викиду інструменту, частин розірвався різального інструменту або робочої частини передавальних механізмів; падіння погано закріплених частин машини ; ударів при падінні робітника біля верстата; дії неприпустимих вібрацій і шуму; дії електричного струму.

При налаштуванні, зміні інструментів і технічному обслуговуванні верстатів можливі наступні травми: порізи про нерухомий ріжучий інструмент; защемлення пальців і удари рук; серйозні травми при випадковому включення станка в процесі його налагодження або технічного обслуговування.

Для попередження нещасних випадків при роботі на дереворізального верстаті і створення санітарних та ергономічних умов необхідно наступне:

- Надійне і повне огородження ріжучих інструментів в процесі роботи;

- Механізація подачі, щоб робітникові не наближати рук до ріжучих інструментів;

- Повне і надійне огородження обертових елементів, а також огорожу швидкохідних поступально-рухомих частин верстата;

- Запобігання викиду оброблюваної деталі або її частини з верстата за допомогою спеціальних пристроїв;

- Застосування міцних, надійних огороджень швидкісних ріжучих інструментів для запобігання від вильоту їх частин при розриві, використання надійних інструментів, міцність яких повинна перевірятися на відцентрово-розривної машині, застосування складових інструментів з відцентрово-клиновим кріпленням різців;

- Автоматичне блокування механізмів різання і подачі, щоб при випадковому відключенні механізму різання відключалася і подача, а при пуску верстата неможливо було б включення подання раніше включення механізму різання і при виключенні верстата блокування виключала б можливість виключення тільки одного механізму різання без виключення механізму подачі;

- Гарантоване закріплення частин верстата, які можуть при падінні нанести травму обслуговуючому робочому;

- Зниження можливостей травматизму при падінні робочого шляхом додання верстата обтічної форми, без виступаючих гострих частин, а також шляхом влаштування килимків та фрикційних позицій на підлозі і частинах верстата, де можливо ковзання;

- Заземлення електродвигунів і станин верстатів і застосування закритої електроапаратури для запобігання від електричних травм;

- Зниження вібрацій і шуму верстата за допомогою ретельного урівноваження обертових частин, у тому числі і ріжучого інструменту; виключення биття обертових частин від геометричної неточності і наявності зазорів в сполученнях; підвищення жорсткості елементів верстата; надійного пристрою фундаменту під верстат; застосування вібропрокладок; застосування малошумних ріжучих інструментів , що наближаються за формою до тіла обертання, без великих виступів. Бажано також пристрій звукоізоляційних огороджень зони ріжучого інструменту, малошумних шевронних і косозубих зубчастих коліс, роликових передавальних ланцюгів і безшовних ремінних передач.

Шумові характеристики в деяких верстатів перевищують санітарну норму (80 дБ), що свідчить про необхідність подальшого санітарно-гігієнічного вдосконалення дереворежущих верстатів.

Засобами зниження травматизму у процесі налагодження або технічного обслуговування верстата служать:

- Фіксатори нерухомого стану робочих шпинделів і валів і подають органів під час зміни інструментів;

- Раціонально влаштовані головки і рукоятки кріпильних гайок і болтів замість гайкових ключів, зрив яких при роботі служить головною причиною забиття рук;

- Блоковані пускові пристрої, що виключають включення верстата в процесі налаштування або технічного обслуговування (пускові пристрої в цьому випадку блокуються з тим органом верстата, який повинен бути відкритий при обслуговуванні.

Забезпечення робочого комфорту на верстатах пов'язано з раціональним розміщенням органів управління і робочих зон, а також з відповідністю їх антропометричним критеріям.

Істотним чинником біо-і псіхокомфорта є кольоровість і освітленість верстата і робочих зон.

Технічна естетика рекомендує наступні кольори для фарбування верстатів: блідо-зелений - для загального фарбування; помаранчевий, що підвищує увагу, - для фарбування органів управління, мастила та ін; червоний - для позначення небезпечних зон [7, с. 54-56].

Перед початком роботи необхідно:

вивчити паспорт верстата і керівництво з його експлуатації;

оглянути огорожу пили (повинно бути опущено і закріплено), блокувальний пристрій і сигналізацію. Горіння на корпусі електрошафи сигнальної лампи свідчить, що схема верстата знаходиться під напругою;

перевірити справність заземлення верстата й підключення його до загального ланцюга;

відрегулювати теплові реле пускачів, регулятора і часу. Обгорілі контакти апаратури зачищати дрібним надфілем. 3 а п р е щ а е т с я зачистка наждачним папером;

перевірити рівень масла в гідроприводі і насосі за ризиками маслоуказателе, при відсутності долити. П о м н і т е! Насос, запущений без масла, вийде з ладу протягом декількох секунд;

налаштувати на малий тиск запобіжний клапан, кілька вигвинчуючи регулювальний гвинт;

запустити верстат, поступово довівши тиск до 15 кгс / см. Гідросистема повинна працювати стійко, безшумно і після цього відключи манометр;

переконатися у справності стружкопріемніка та аспіраційної системи;

перевірити освітлення робочого місця.

Під час роботи необхідно:

обкатати верстат на холостому ходу;

після 2-х годинної роботи верстата перевірити нагрівання підшипників (не більше 80 ° С);

подачу матеріалу проводити плавно без ривків. Насувати матеріал без різких поштовхів. На педаль натискати плавно, без ударів;

відрізати деталі довжиною менше 300 мм тільки з допомогою шаблонів з затискними пристроями;

стежити за тим, щоб в станок не надходив пиломатеріал з металевими предметами (цвяхи, уламки металу та ін);

не обробляти мерзлу і обмерзлу деревину;

пересувати дошки по столу верстата за допомогою гачків;

не гальмувати пильний диск натисненням деталі;

не стояти в площині обертання пилкового диска.

3. Після закінчення роботи необхідно:

зупинити верстат і знеструмити від електромережі;

провести очищення верстата від тирси, пилу і бруду;

прибрати робоче місце, інструмент і пристосування, скласти готові деталі і матеріал, що залишився;

виконати правила особистої гігієни і доповісти керівнику робіт про її завершення.

1 .12 Висновки по розділу

У даному розділі ми розглянули технологію отримання готової деталі, вибрали устаткування і описали його основні технічні дані, обгрунтували і розрахували параметри різального інструменту, відповідно до яких вибрали типовий інструмент по ГОСТ 980-80. У даному розділі ми вибрали обладнання для заданого процесу обробки, враховуючи оптимальні критерії якості і точність обробки. Вивчили технічні дані верстата і його основні технологічні операції. Розробили і описали функціональну та технологічну схеми, призвели короткий опис конструкції верстата Unimat 23 E. Обгрунтували вибір різального інструменту і його параметри.

2. Розрахункова частина

2.1 Кінематичний розрахунок механізмів різання і подачі (V р, U n)

Швидкість головного руху V, м / с:

Визначимо найбільшу швидкість подачі по потужності різання.

P дв. = 3,2 кВт;

P рез = P дв.η п.п = 3,2. ∙ 0,99 = 3,168 кВт

2.2 Розрахунок корисної потужності механізму різання і подачі, виходячи з технічних характеристик приводу верстата, побудова струмкової діаграми

Потужність двигуна приводу пильного валу:

P дв. = 3,2 кВт

Корисна потужність двигуна приводу пильного валу:

P = P двη п.п.

P = 3,168 кВт

м де η п.п - ККД однієї пари підшипників, 0,99.

P 1 = P двη м. = 3,2 ∙ 0,99 = 3,168 кВт

Δ = P дв - P 1 = 3,2-3,168 = 0,032 кВт

Струмкова діаграма

2.3 Розрахунок і аналіз граничних режимів обробки (використання повної корисної потужності) з умови якості поверхні і продуктивності інструменту

Оптимальні режими різання повинні забезпечувати високу

продуктивність, необхідну точність і клас шорсткості поверхні обробки при найменших витратах деревини, праці і енергоспоживанні.

1) визначаємо кінематичний кут зустрічі θ і sin θ:

sin θ = 57 h / [R (arcsin (a + h) / R - arcsin a / R)],

де:

а - підйом столу над центром валу, мм;

а = R - 70 - 10 = 200 - 70 - 10 = 120 мм.

sin θ = 57 * 70 / [200 (arcsin (120 +70) / 200 - arcsin 120/200)] = 0.57

θ = arcsin 0.57 = 35 °

2) збільшення затуплення різця за час його роботи:

Δ ρ = ε * n * h * T / (1000 * sin θ),

де,

ε - коефіцієнт затуплення різця на шляху різання 1 м,

для сосни - ε = 0.001 мкм / м

Δ ρ = 0.001 * 3000 * 70 * 480 / (1000 * 0.57) = 176 мкм.

Δ ρ = 176 що занадто велика. При 40-60 мкм утворюється ворсистість стінок пропила. Знайдемо оптимальний час пили до переточування з умовою, щоб 25мкм.

;

Коефіцієнт, що враховує затуплення різця:

(0,2 ∙ 25) / 10 = 10;

3) подача на різець:

U z = 1000 * U / (z * n),

де:

U - швидкість подачі (U = 5 ÷ 33 м / хв).

U zmax = 1000 * 33 / (72 * 3000) = 0.15 мм,

U zmin = 1000 * 5 / (72 * 3000) = 0.02 мм

4) питомий опір різанню по передній поверхні різця:

к = 62 - 14 * b + (0.42 - 0.006 * γ) * β 1,

де: γ - передній кут; γ = 90 ° - δ = 90 ° - 115 ° = - 25 °;

b - ширина пропилу (b = S + 2 * S '= 2.5 + 2 * 0.5 = 3.5 мм);

β 1 - кут заточування бічної кромки різця, β 1 = 45 °.

к = 62 - 14 * 3.5 + (0.42 - 0.006 * (-25 °)) * 45 ° = 38.65 Н / мм 2.

Питома сила різця по задній поверхні різця p = 1 Н / мм

5) середнє умовний тиск різання:

До = к + а ρ * p / U z = 38.65 + 1.5 * 1/0.15 = 48,5 Н / мм 2

6) потужність різання:

P рез = P дв.η п.п = 3,2. ∙ 0,99 = 3,168 кВт

7) сила різання

F к = 1000 * P рез / V = 1000 * 3,168 / 62.8 = 50 Н

8) сила опору подачі:

Q = 0.5 * F к = 0.5 * 64 = 25 Н

9) визначимо швидкість подачі по шорсткості. Для забезпечення шорсткості R zmax = 315-500 мкм (клас шорсткості 3-4) для пилок з розведеними зубами подачу на зуб по шорсткості приймаємо U z = 0.2 мм

U (Rzmax) = U z * z * n / (60 * 1000) = 0.2 * 72 * 3000 / (60 * 1000) = 0,72 м / хв

Побудуємо графік швидкостей подачі при повному використанні потужності механізму різання.

Подача на різець визначається за наступною формулою:

U z = [6 * 10 7 * Р рез / (b * h * n * z) - а ρ * p] / к, мм.

U z = [6 * 10 7 * 3,168 / (3,5 * 70 * 3000 * 72) - 1,5 * 1] / 38,65 = 0,05 мм

U N = U z * z * n/1000

U N = 0,05 * 72 * 3000/1000 = 12 м / хв

Всі розрахунки зведемо в таблицю.

Таблиця

Показники

h, мм

sinθ

Δ ρ, мкм

а ρ

U z, мм

U N, м / хв

10

0, 3 7

25

1.5

0,6

132

30

0,46

25

1.5

0,17

38

50

0.52

25

1.5

0.09

20

70

0.5 7

25

1.5

0.0 5

12

За даними таблиці побудуємо графік U N = f (h):

Графік показує як повинна змінюватися швидкість подачі при поперечної розпилюванні на круглопилковому верстаті з висотою пропилу, що змінюється в межах 10 ÷ 70 мм при повному використанні потужності приводу механізму різання.



2.6 Розрахунок необхідної кількості дереворізального і абразивного інструменту на рік

Розрізняють три види обчислення потреби в ріжучому інструменті: річну потребу; перехідний запас інструменту на складі підприємства; оперативний фонд інструменту в роботі і заточки.

Річний видатковий фонд (у шт.), Можна обчислити з кількості та тривалості роботи основного технологічного устаткування

за формулою:

де Т - час роботи інструменту в році, год;

z = 4 - число однакових інструментів в комплекті на один верстат;

a = 7 мм - величина допустимого сточування робочої частини різального інструменту;

b = 0.22 мм - величина зменшення робочої частини інструменту за одну переточування;

а / b = 29 - можливе число переточувань за термін служби інструменту;

t = 2 год - тривалість роботи інструменту між двома переточуваннями;

k = 0.15 - коефіцієнт, що враховує поломку і непередбачувані витрати інструменту (за даними з [2] таблиця 11.1).

Для визначення тривалості роботи інструмента на планований період часу необхідно встановити календарний фонд часу відповідно до прийнятого режимом роботи підприємства і враховувати час не тільки на технологічні операції, але і на технічне обслуговування верстата:

Т = l ∙ m ∙ T смη;

l = 252 - число робочих днів у році,

m = 2 - число змін,

T см = 7 год - тривалість зміни,

η = 0.8 - коефіцієнт завантаження, тоді:

Т = 252 ∙ 2 ∙ 7 ∙ 0,8 = 2822,4 год;

У результаті отримаємо:

А = 2822,4 ∙ 4 / [31 ∙ 30 ∙ (1-0,15)] = 12 шт;

Потрібне число абразивних інструментів на рік для заточування даного виду дереворізального інструменту визначається за формулою:

де b a = 0,110 шт. (За даними [2] таблиця 11.2) - витрата абразивного інструменту на одну заточку (круги алмазні):

А а = 2822,4 ∙ 4 ∙ 0,110 / [30 ∙ (1-0,15)] = 51 шт.

Основний резерв зменшення витрати пив - скорочення коефіцієнта випадковою (аварійної) убутку, що вимагає правильної підготовки інструменту та експлуатації.

2.7 Висновки по розділу

У цьому розділі була отримана швидкість подачі, що дозволяє одержати поверхню заданого класу шорсткості. Зроблені розрахунки силових показників, а також отримані кількість дереворізального (А = 12 шт) і абразивного інструменту, потрібного для заточування (А а = 51 прим).

Список використаної літератури

  1. Ф.М. Манжос. Дереворіжучі верстати.

  2. А.Е. Грубе, В.І. Санев. Основи теорії і розрахунку деревообробних верстатів, машин і автоматичних ліній.

  3. А.Л. Бершадський, Н.І. Цвєтков. Різання деревини.

  4. І.З. Вінніков, М.І. Френкель. Пристрій свердлильних верстатів і робота на них.

  5. П.С. Афанасьєв. Конструкції деревообробних верстатів.

  6. М.Д. Бавельскій. Гідропневмоавтоматики деревообробного обладнання.

  7. В.В. Амаліцкій, В.В. Амаліцкій. Устаткування галузі.

  8. Кузнєцов. Атлас конструкцій деревообробного обладнання.

  9. Зотов. Підготовка і експлуатація дереворізального інструменту.

  10. Н.В. Маковський. Теорія і конструкції деревообробних машин.

  11. Паспорт верстата.

1 - педаль, 2 - маховичок підйому колонки, 3 - рукоятка затиску колонки, 4 - стіл з роликами, 5 - огорожа, 6 - пила, 7 - електродвигун, 8 - напрямна лінійка, 9 - супорт, 10 - гідроциліндр, 11 - колонка , 12 - станина, 13 - електродвигун гідроприводу подачі

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
152.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок режимів різання при розточуванні
Призначення режимів різання
Оптимізація режимів різання на фрезерному верстаті
Токарні операції призначення режимів різання
Розробка методології експертизи круглих лісоматеріалів
Розробка найбільш раціональних прийомів використання мікробів
Охорона праці при виготовленні вузлів і приладів та при експлуатації ра
Охорона праці при виготовленні вузлів і приладів та при експлуатації радіоелектронного обладнання
Сутність та систематизація митних режимів при здійсненні зовнішньоекономічної діяльності
© Усі права захищені
написати до нас