Параметри
|
|
Назва інструменту
|
Лінійні ножів, мм
|
Ножового валу, мм
|
Кутові, град.
|
|
|
довжина
|
ширина
|
товщина
|
діаметр
|
К-ть ножів
|
товщина
|
Задній кут
|
Передній кут
|
Кут різання
|
Кут загострення
|
Фрезерні ножі, типу І за ГОСТ 6567-75
|
L
|
B
|
S
|
|
Z
|
Lb
|
б
|
д
|
г
|
|
640
|
40
|
3
|
|
2
|
630
|
20
|
60
|
30
|
40
|
ü різальні крайки
ножів, які закріплені на ножовому валу, повинні мати у всіх точках (по довжині)
однакові радіуси різання (допустиме відхилення 0,04…0,06 мм).
ü вивірені ножі
повинні бути надійно закріплені на валу.
3.2 Розрахунок швидкостей різання і подачі за кінематичною схемою
верстата
Швидкість різання розраховується за формулою
V =
де Д - діаметр кола різання
n - частота обертання ножового валу
Ножовий вал з’єднаний з електродвигуном механізму різання
через муфту. V = 40, 2.
Для конвеєрних механізмів швидкість подачі розраховують за
формулою:
=
де z - кількість зубів приводної зірки, шт.- крок
зубів приводної зірки, мм
n - частота обертання приводної зірки- коефіцієнт, який враховує проковзування заготівки, ak=0,9
n=*Іред*Іц.п.*аk
де, - частота обертання валу двигуна механізму подачі
(=500; 750; 1000; 1500 )
Іред - передаточне відношення черв'ячного редуктора (1/36);
Іц.п. - передаточне відношення циліндричної передачі
(20/29);
аk - коефіцієнт проковзування в елементах механізму подачі,
аk=1.==9,5==14,3
n3==19,15==28,74==8,2 м/хв==12,35 м/хв==16,54 м/хв==24,83 м/хв
Приймаємо:=8,0 м/хв.; Vsk3=16,5 м/хв.;=12,0 м/хв.;
Vsk4=25,0 м/хв.;
3.3 Розрахунок швидкості подачі
Швидкість подачі за потужністю двигуна на різання
можна визначити з об’ємної формули потужності різання в Вт.
Np =
Швидкість подачі в м/хв.
Vsn=
де К - питома робота різання, Дж/
К=Кт*
де Кт - табличне значення питомої роботи різання, Дж/ - поправочний множник, який враховує конкретні умови різання-
площа поперечного перерізу зрізуваної частини матеріалу, - швидкість подачі, м/хв- потужність на різання, Вт
= Nдв*з
де Nдв - потужність двигуна механізму різання, Вт
з - ККД механізму різання, з =0,9131дв - 10000*0,9 = 9000
Вт
Для визначення табличного значення питомої роботи різання
Кт використовуємо формулу табличного добутку Кт*Sz, яка має вигляд:
Кт*Sz=;
де = 0,85 для липи
= 1,05 для W = 8…12%
= 1,42 для T = 3,0 год
= 1,16 для д = 65
= 1,0 для V = 40,2 м\с- число ножів на інструменті, z=2 шт.-
частота обертання інструмента,
= bi*hi
де bi - ширина фрезерування, мм= 600-100 мм приймаємо в
межах технічної характеристики- товщина зрізуваного шару, мм= (1-3-5) мм
Кт*Sz =
Швидкість подачі при b=600, h = 1,0 мм
Кт*Sz= Н\мм
Кт = 7,8 Дж/ [табл. 18 (1)]= м\хв
Основним із показників оцінки процесу
фрезерування і роботи верстата є якість оброблювальної поверхні, яка оцінюється
жорсткістю, величиною нерівностей, що утворюється різальними крайками
інструменту.
При фрезеруванні швидкість подачі в м\хв
розраховують за формулою:
V =
Де Szt - табличне значення подачі на ніж або
довжина хвилі утворених нерівностей, мм;
При Rm = 60 мкм - L = 5,9 мм (при Др = 128 мм).
n - частота обертання інструмента, ;- число ножів, шт. = = 35,4 м\хв
Швидкість подачі за висотою хвилі
V = ;
де D - діаметр кола різання, мм- висота
нерівностей (хвилі), мм= Rmmax = 0,06 мм
V= =33,2
Розрахунки виконані на ЕОМ (додаток А).
Ефективність використання верстата залежить від повного
безпроміжкового завантаження. При ручному завантаженні процес лімітується часом
на виконання операцій «взяти заготовку із стопи, подати у верстат». Час на
виконання названих операцій визначають хронометражем за допомогою секундоміра
або годинника. Розрахунок швидкості подачі в м\хв за часом завантаження
визначається за формулою:
Vs зав =
де L - довжина заготовки, мм- час на
завантаження, с
Приймаємо L = 1000 мм; to = 3,2 с
Vs зав = = 15 м\хв
На основі проведених розрахунків будуємо суміщені
графіки швидкостей подачі. На осі ординат відкладаємо швидкості подач:, Vsn,
Vsr, Vs зав, а на осі абсцис відкладаємо ширини фрезерування. З суміщених
графіків слідує, що верстат може працювати в межах 8-25 м\хв.
Крива, що характеризує швидкість подачі за
потужністю двигуна на різання при зйомці товщини деревини h=1 мм знаходиться
досить високо по відношенню до інших швидкостей подачі не лімітує роботу
верстата. Криві швидкості подачі при h = 3 і 5 мм заходяться в діапазоні
конструктивних швидкостей, при чому при h=5 мм крива виходить за межі
мінімальної конструктивної швидкості подачі і лімітує роботу верстата.
Швидкість подачі за шорсткістю оброблених поверхонь складає
V35,4 м\хв, при максимальній конструктивній швидкості подачі
Vsku=25 м\хв, тобто умова за якістю оброблених деталей задовольняється.
На основі проведеного аналізу можна зробити такі висновки:
1. для призначення оптимальних швидкостей
подачі за кінематичною в залежності від встановленої потужності приводу
механізму різання, необхідно замінити ступінь часте регулювання швидкості
подачі на безступінчасте (плавне) регулювання;
. з метою кращого використання діапазону
кінематичних швидкостей подачі і встановленої потужності приводів необхідно
механізувати завантаження верстата.
4. Пропозиції із модернізації роботи верстата
верстат режим різальний модернізація
На основі аналізу суміщених графіків швидкостей
подачі, аналізу літературних джерел і власних міркувань пропоную інтенсифікувати
роботу верстату за рахунок наступних заходів:
. Для призначення оптимальних
швидкостей подачі за кінематичною, в залежності від встановленої потужності
привода механізму різання вводимо безступінчасте регулювання швидкості подачі.
Для цього модернізуємо привод механізму подачі. Змінюємо 4-х швидкісний
електричний двигун на тиристорний електропривод ЄТБ-Р10 з діапазоном
регулювання 1:5. Тобто розширюємо діапазон конструктивних швидкостей подач Vsk
= 6…30 м\хв.
2. Для виконання всього діапазону кінематичних
швидкостей і встановленої потужності приводів механізуємо завантаження верстата
за рахунок обладнання його живильником.
. Для підвищення швидкості подачі за
жорсткістю оброблюваної поверхні здійснюємо динамічне фугування ножів на
ножовому валі. В наслідок чого формувати поверхню будуть 2 ножі. Оскільки
будуть однакові радіуси ножів.
м\хв
де z - число ножів на ножовому валі, шт.
4. Для збільшення технічних можливостей
оброблення заготівок з більшою площею зйому матеріалу (в межах технічної
характеристики) на максимально високих швидкостях подачі, виходячи із
потужності двигуна на різання зміцнюємо різальну поверхню існуючих ножів литим
твердим сплавом - стелітом (пруток Пр-ВЗК за ГОСТом 21449-79) за допомогою
ручного газового пальника. Стійкість ножів проти спрацювання збільшиться
приблизно в 2…2,5 разів.
Швидкість подачі за потужністю двигуна на різання
при товщині зрізу вального шару h=3 мм і b=5,45 мм.
Kt’=Sz= = 21,8
’ = 16,7 Дж\
Таким чином: V’sn = = 15,7
Це швидкість з інтенсифікації роботи верстата за потужністю
двигуна механізму різання.
5. Для верстата рекомендується також
конструкцію ножового вала за авт. свідоцтвом №326058
При цьому винаходу, конструкція ножового валу
дозволить виключити вплив зусилля затиску підтискних елементів на сусідні
підтискні елементи, і тим самим полегшити встановлення ножів, виключити їх
деформацію і зменшити час на встановлення ножів.
Досягається це тим, що клини і гребінь корпуса
ножового валу виконати з поперечними підрізами (рис 5.1)
Ножовий вал має гребінь 1, корпус 2, затискні
гвинти 3 і клин 4. Гребінь корпуса і клин виконаний з підрізами, розділяючи
гребінь і клин на ділянки, число яких відповідає числу затискних гвинтів 3.
Підріз дозволяє для ножового пазу. Перемички в клині забезпечують нормальний
вихід стружки.
При закрученні гвинтів 3, в наслідок наявності
підрізів в клинах 4 і гребені 1 ножового валу, обмежується ділянками між
підрізами.
Це проходить тому що перемички які зосталися в
клинах не можуть передати зусилля і моменти з однієї ділянки до іншої.
Продуктивність верстата визначається за формулою
П = T*Vs*Kм*Kд
де П - продуктивність, м.п./змінум, Kд -
коефіцієнти використання машинного часу і використання робочого дня. Kм =
0,85…0,9; Kд = 0,8…0,9 таблиця 12-1 [4]- швидкість подачі, м/хв.
Продуктивність до модернізації
П1=480*12*0,85*0,9 = 4406 м.п./зм
де Vs = 12 м/хв - швидкість подачі до
інтенсифікації.
П2=480*15,7*0,85*0,9 = 5508 м.п./зм
де Vs = 15,7 м/хв - швидкість подачі після
модернізації.
Після модернізації роботи верстата змінна
продуктивність збільшилася на П = П1-П2 = 5508-4406 = 1102 м.п/зм.
Перелік посилань
1. Методичний посібник до виконання курсового проекту з
дисципліни обладнання галузі. Львів 2004.
2. Гербер
Е.Е., Конотушкин П.Ш. «Деревообробатывающее оборудование». Каталог справочник -
М: Лесн. пром. 1965.
. Кучеров
И.К. Пашков В.К. станки и инструменты лесопыльно-деревообрабатывающего
производства - М. Лесная промышленность 1970. 560 с.
. Аналицкий
В.В. Любченко В.И., Станки и инструменты деревообрабатывающих предприятий - М:
Лесн. промышленность 1977. 400 с.
5. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з
навчальної дисципліни «Конструкції та експлуатація д/о обладнання». Львів 2004.