Рекомендации по методике проведения исследований в области механической обработки ламинированных древесностружечных плит

Размещено на http://www.allbest.ru/

БГТУ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТОДИКЕ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛАМИНИРОВАННЫХ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

Аникеенко А.Ф.

В условиях возрастающей сложности технологий по выпуску изделий, с одновременным ростом производительности оборудования и повышения качества продукции, появились дополнительные требования кардинального решения по управлению производственными процессами.

Известно, что эффективность работы производства в значительной мере зависит от используемого оборудования, оснащенности его инструментом с применением рациональных режимов обработки материалов, из которых изготавливаются изделия. Данные условия работы производств, обеспечивающие выпуск конкурентной продукции, вызвали необходимость в оснащении механических участков и цехов в целом современным оборудованием.

В настоящее время в деревообрабатывающей промышленности широко используются обрабатывающие центры и современное высокопроизводительное оборудование, и на их основе, автоматические и поточные линии. Однако, эффективность их использования в производстве сравнительно низкая. Повышение эффективности возможно за счет усовершенствования основ теории резания древесных материалов.

Наука о резании древесины и древесных композиций основывается на экспериментальных исследованиях. Результаты этих исследований обобщены в закономерности протекания процесса взаимодействия режущего элемента с объектом обработки в виде эмпирических зависимостей. Достоверность используемых формул находится в пределах изменения переменных факторов, при которых выполнены экспериментальные измерения. резание древесина ламинированный фрезерование

В то же время анализ основ теории резания показывает, что разработанные расчетные методы по установлению рациональных режимов резания базируются на результатах исследований при обработке натуральной древесины. Учитывая современное состояние в деревообрабатывающей промышленности, можно сделать некоторые выводы, позволяющие обосновать целесообразность выполнения исследований по установлению влияния основных переменных факторов на силовые показатели фрезерования ламинированных древесностружечных плит:

* выпуск изделий из натуральной древесины, в последнее время ограничен. Основным материалом, используемым для изготовления мебельной и другой продукции, являются древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Притом данный плитный материал имеет покрытие как натурального, так и искусственного происхождения;

* значительные отличия плитных материалов по физико-механическим и конструктивным свойствам не позволяют использовать разработанные рекомендации по установлению режимов резания для натуральной древесины;

* современное оборудование по своим техническим возможностям превосходит устаревший парк станков, т.е. диапазоны изменения технологических параметров выше, чем предусмотрены в расчетных методах, что требует выполнения исследований по их уточнению;

* обработка плитных материалов методом фрезерования осуществляется на оборудовании, позволяющем выполнять технологический процесс с более высокими параметрами ширины обработки, имеющем место при обработке натуральной древесины. Учитывая данное обстоятельство, энергоемкость станочного парка, работающего методом фрезерования, относительно высокая, т.е. отпадает необходимость в расчетах скорости подачи обрабатываемой плитной заготовки с учетом ограничений мощности механизма резания;

* разработанные расчетные методы силовых показателей для натуральной древесины не могут быть приняты за основу по обоснованию выходных показателей процесса фрезерования плитных материалов.

Многочисленные исследования механической обработки древесных материалов выявили, что на выходные показатели процесса резания оказывают влияние многочисленные факторы и их взаимосвязи.

Используя рекомендации проф. С. А. Воскресенского [1] и анализ результатов исследований по литературным источникам, все переменные факторы распределены на три основные группы. В эти группы включены переменные, которые в той или иной степени влияют выходные показатели при фрезеровании ламинированных древесностружечных плит. Результаты выполненной работы представлены в табл.1.

Таблица 1 Сводная таблица переменных факторов, учитываемых при механической обработке кромки ламинированных древесностружечных плит методом цилиндрического фрезерования

Анализ представленных в таблице переменных факторов показывает, что все обобщенные показатели процесса резания являются как зависимыми, так и независимыми. Ввиду этого, исследовать одновременно влияние всех факторов в их сложном взаимодействии невозможно. Для определения закономерности изменения одного из них в зависимости от другого необходимо создать условия сопоставления опытов, а все остальные факторы, кроме изучаемого, должны сохранять постоянную величину. Поэтому все факторы, действующие в процессе механической обработки древесных материалов, с учетом цели и задач исследований, распределены на переменные управляемые и постоянные не управляемые.

В то же время необходимо, чтобы все выходные показатели процесса резания должны быть взаимосвязаны с действием переменных факторов и отражали физическую сущность протекания процесса. В этом случае полученные результаты исследований, в виде зависимостей, позволяют воздействовать на протекание процесса.

Учитывая то обстоятельство, что среди множества переменных факторов имеет место как значимое, так и не оказывающие существенное воздействие на принятые выходные показатели при планировании экспериментальных работ необходимо исключить из методической сетки опытов те переменные, которые можно объединить в один показатель, а также практически не влияющие на протекание процесса резания. Например, переменные факторы, относящиеся к обрабатываемому материалу, объединить в один показатель, выраженный плитой типа П-А с покрытием из ламината.

Обобщение переменных факторов и исключение малозначимых дает основание на проведение исследований с учетом таких переменных факторов как: средняя толщина стружки, марка твердого сплава, угол резания, диаметр фрезерования, высота срезаемого слоя, частота вращения инструмента и состояние режущей кромки.

При таком количестве переменных факторов целесообразно проводить исследования в два и более этапов. На первом этапе производят отсев малозначимых переменных факторов, которые, для принятых уровней варьирования, не оказывают существенного влияния на выходные показатели процесса резания.

По результатам отсеивающих экспериментов можно построить графики парных взаимодействий (рис. 1)

Рис. 1 Пример графика значения парных взаимодействий

Второй этап, как правило, основной, предусматривает глубокие исследования по изучению влияния основных переменных параметров на силовые, качественные, стойкостные и другие показатели. Все последующие этапы предусматривают установление поправочных переводных и других коэффициентов.

Заключение. Данное положение можно рекомендовать для проведения исследований по установлению влияния основных переменных факторов на мощность, затрачиваемую на резание и длину обработанных кромок при использовании режущих элементов, оснащенных различными твердыми сплавами.

Литература

1. Воскресенский С.А. Резание древесины. - М.: Гослесбумиздат, 1955, 200 с.

Размещено на Allbest.ru