Расчет сил резания фрезерно-обрезных станков
Распространенность и особенности использования линий агрегатной переработки лесоматериалов на участках формирования сечений пиломатериалов. Структура и компоненты, подходы к исследованию и анализу выражений для сил резания или фрезеровании щепы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 30,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет сил резания фрезерно-обрезных станков
На участках формирования сечений пиломатериалов широко используются линии агрегатной переработки лесоматериалов. В составе этих линий применяют фрезерно-брусующие станки ФБ-3, ФБС-750, фрезерно-обрезные станки Ц2Д-1Ф, Ц3Д-7Ф, Ц2Д-5АФ. В качестве режущего инструмента в станках используются торцово-конические фрезы - режимы резания названных станков с торцово-коническими малоножевыми коническими фрезами рассмотрены в работе [1] и отдельно в [2] для станков модели ФБС-750 и в [3] станков модели Ц2Д-1Ф.
Если расчеты, связанные с оценкой сил резания при пилении прорезными пилами торцово-конических фрез по зависимостям [4] являются общепринятыми, то в выражениях для сил резания или фрезеровании щепы следует остановиться. Структура этих выражений различна, хотя они получены для процесса одного технологического назначения. Например, зависимости для расчета средней касательной силы резания на дуге фрезерования и осевой силы резания в работах [1, 2, 3]. Расчетные значения касательных составляющих сил резания определенных по разным методикам существенно отличаются по величине.
Они отличаются и от экспериментальных результатов исследования сил резания в станке Ц2Д-1Ф в работах [5, 6, 7]. В этих работах установлены ряд важных зависимостей. Силы резания , пропорциональны ширине фрезерования bфр и толщине доски h. Подтверждены заключения работы [1] о незначительности нормальной силы .
Для принятых условий исследований выполненных в работе [5] определена удельная сила резания на дуге контакта ножа в древесиной.
Удельная сила резания = 0,72 Н/мм2, а касательная сила резания на дуге фрезерования на резец определится по формуле
(1)
Для других режимов резания и параметров обработки необходимо ввести поправочных коэффициенты [3]:
рi - коэффициент, учитывающий влияние длины щепы, принимается по табл. 1;
рц - коэффициент, учитывающий влияние угла встречи. Для углов 110є - 130є принимается равным 1;
рw - коэффициент, учитывающий влияние влажности, принимается по табл. 2;
рn - коэффициент, учитывающий влияние породы древесины, принимается для сосны и ели равным 1, для березы 1,1.
Таблица 1
|
Порода |
Коэффициенты |
Длина щепы zщ, мм |
|||||
|
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
|||
|
Сосна |
рi |
0,617 |
0,785 |
0,905 |
1,0 |
1,08 |
|
|
Береза |
рi |
0,61 |
0,78 |
0,9 |
1,0 |
1,08 |
|
|
Ель |
рi |
0,465 |
0,68 |
0,85 |
1,0 |
1,13 |
Таблица 2
|
Коэффициент |
Влажность древесины, % |
|||||
|
20 |
30 |
40 |
60 |
80 |
||
|
рw |
1,1 |
1,07 |
1,04 |
1,02 |
1,0 |
Тогда выражение (1) в общем случае примет вид
(2)
где апоп.= рi рц рw рn
Касательная окружная (средняя) сила фрезерования определяется по формуле
(3)
где цк - угол контакта ножа с древесиной; цк = 46є.
Осевая сила резания по данным [3] колеблется в широких пределах. Силы зависят от размеров обработки и с уменьшением h и bфр уменьшаются и осевые силы. Средние значения сил на дуге контакта для исследованных параметров обработки в диапазоне технической характеристики станка Ц2Д-1Ф приведены в таблице 3.
Зависимость средней осевой силы резания от параметров h и bфр установим по методике, принятой для определения касательной силы резания. Для этого для каждой группы толщин досок 26,7 мм; 29,5 мм и 39 мм определим удельную осевую силу резания на дуге контакта , Н/мм2 по формуле
(4)
Расчеты выполняются раздельно по левой и правой фрезерным головкам, для обеих головок по каждой группе толщин досок. Затем определяем среднее значение удельной осевой силы резания для всех групп толщин досок по формуле
(5)
где n - количество групп толщин досок, n = 3.
Все расчеты сведены в табл. 3.
Таблица 3. Расчет осевых сил при фрезеровании
|
Толщина, hср, мм |
Левая головка |
Правая головка |
Среднее двух головок, |
|||||
|
bфр.ср., мм |
, Н |
, Н/мм2 |
bфр.ср., мм |
, Н |
, Н/мм2 |
|||
|
39,0 |
87,5 |
1075 |
0,315 |
92,5 |
945 |
0,276 |
0,299 |
|
|
29,5 |
85,5 |
795 |
0,315 |
86,0 |
800 |
0,315 |
0,315 |
|
|
26,7 |
80,0 |
617 |
0,288 |
73,0 |
557 |
0,288 |
0,288 |
|
|
Среднее значение удельной осевой силы = 0,30 Н/мм2 |
Расчеты показывают, что средняя удельная осевая сила резания на дуге контакта ножа с древесиной = 0,30 Н/мм2, ее отклонения от среднего значения в зависимости от параметров обработки не превышают 5%. Это свидетельствует, что осевая сила резания изменяется пропорционально изменению h и bфр. Таким образом, структура формулы для расчетов будет аналогичной формуле (3) определения касательной силы резания.
Средняя осевая сила резания на дуге контакта ножа с древесиной определится по формуле
(6)
где апоп.= рi рц рw рn [3].
Осевая сила на обороте фрезы будет равна
фрезерование резание пиломатериал станок
(7)
где цк - угол контакта ножа с древесиной; цк = 46є.
Библиографический список
1. Боровиков Е.М. Лесопиление на агрегатном оборудовании. [Текст]/ Е.М. Боровиков, Л.А. Фефилов, В.В. Шестаков. - М., Лесная промышленность, 1985. - 216 с.
2. Руководящие технические материалы. Режимы резания фрезерно-брусующего станка с малоножевыми фрезами. [Текст] / И.С. Дружин, Л.А. Фефилов. - Архангельск: изд. ЦНИИМОД, 1986. - 24 с.
3. Руководящие технические материалы. Режимы резания фрезерно-обрезных станков [Текст] / И.С. Дружин, Г.В. Кудряеми. - Архангельск: изд. ЦИИНМОД, 1986. - 99 с.
4. Руководящие технические материалы по определению режимов пиления древесины плоскими круглыми пилами. [Текст] / Ю.М. Стахиев, В.К. Пашков и др. - Архангельск, ЦНИИМОД, 1986. - 71 с.
5. Исследование и совершенствование фрезерно-обрезных станков. Отчет о НИР (промежуточный) / УЛТИ; Руководитель В.К. Пашков. 36/87; NTP 1870081239. Свердловск, 1989. - 153 с.
6. Пашков В.К., Виноградов В.Ф. Экспериментальные исследования сил резания во фрезерно-обрезном станке модели Ц2Д-1Ф // Станки и инструменты деревообрабатывающих производств: Межвуз. сб. науч. тр. / ЛТА. СПб, 1991. - с 35 - 39.
7. Пашков В.К., Виноградов В.Ф. Тензометрирование сил резания во фрезерно-обрезных станках // Станки и инструменты деревообрабатывающих производств: Межвуз. сб. науч. тр. / ЛТА. СПб, 1992. - с 41 - 44.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обзор зависимости размеров щепы от количества ножей и скорости вращения фрезерной головки. Расчет режимов резания до модернизации. Оценка размеров фрезеруемого сегмента. Описание конструкции торцово-конической фрезы. Расчет шпинделя на кручение и изгиб.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.08.2017Определение элементов, силы, мощности и скорости резания, основного времени. Расчет и назначение режимов резания при точении, сверлении, зенкеровании, развертывании, фрезеровании, зубонарезании, протягивании, шлифовании табличным и аналитическим методами.
методичка [193,5 K], добавлен 06.01.2011Виды инструмента общего назначения, его особенности, методы повышения эффективности использования. Разработка инструментальной наладки детали. Выбор заготовки, расчет режимов резания при фрезеровании, сверлении отверстия и точении поверхности резцом.
реферат [622,0 K], добавлен 26.02.2015Анализ причин расхождения расчетных значений скорости резания, преимущества и недостатки существующих методик. Расчет скорости резания альтернативным методом. Разработка блок-схемы алгоритма автоматизированного выбора скорости резания для станков с ЧПУ.
курсовая работа [308,1 K], добавлен 04.04.2013Расчет параметров режимов резания для каждой поверхности по видам обработки. Определение норм времени. Назначение геометрических параметров режущей части резца. Расчет режимов резания при сверлении и фрезеровании. Выбор инструмента и оборудования.
курсовая работа [161,2 K], добавлен 25.06.2014Эксплуатация станков и инструментов; назначение режимов резания и развертывания с учетом материала заготовки, режущих свойств инструмента, кинематических и динамических данных станка. Расчет глубины резания, подачи, скорости резания и основного времени.
контрольная работа [153,5 K], добавлен 13.12.2010Табличный метод расчета режимов резания при точении, сверлении и фрезеровании. Выбор марки инструментального материала и геометрических параметров режущей части инструмента. Расчет скорости резания, мощности электродвигателя станка, машинного времени.
курсовая работа [893,5 K], добавлен 12.01.2014Обзор лесоперерабатывающего оборудования ведущих мировых производителей. Расчет шпинделя на кручение. Исследование зависимости размеров щепы от количества ножей и скорости вращения фрезерной головки. Расчет режимов резания для торцово-конической фрезы.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 27.10.2017Проблема совершенствования современных металлообрабатывающих станков. Технические характеристики для токарных станков. Расчет и обоснование режимов резания. Определение частот вращения, силы резания и эффективных мощностей. Расчет элементов привода.
курсовая работа [661,9 K], добавлен 22.10.2013Анализ конструкции станка. Кинематические и энергетические показатели процесса резания. Проверка геометрической точности механизма резания. Операция подготовки инструмента: плющение и формование зубьев пил. Квалификационная характеристика станочника.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 19.01.2016Методика расчета скорости резания при обтачивании и растачивании резцами из твердых сплавов, при нарезании резьбы метчиком, поправочные коэффициенты. Допустимая скорость резания при сверлении, ее повышение за счет улучшения геометрии режущей части.
презентация [432,5 K], добавлен 29.09.2013Поиск собственных частот элементов вертикально-фрезерного и токарного станков и резонансных амплитуд. Расчет силы резания, частоты вращения. Жесткость элементов токарного станка. Выбор и расчет необходимых коэффициентов. Корректировка скорости резания.
отчет по практике [87,5 K], добавлен 12.10.2009Механизм резания фрезерно-обрезного станка Ц3Д-7Ф. Техническая характеристика станка Ц2Д-5АФ. Основные кинематические зависимости процесса попутного пиления и фрезерования. Мощность и силы резания при попутном пилении пилами. Передача винт-гайка качения.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.08.2017Выбор и обоснование режимов эксплуатации круглых пил для продольного пиления древесины. Расчет оптимальных режимов резания, подбор инвентаря. Разработка конструкции приспособления для контроля торцового и радиального биения зубьев круглопильных станков.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 10.03.2015Разработка технологического процесса переработки круглого леса в обрезные доски. Выбор головного лесопильного оборудования. Расчет поставов, определение размеров обрезных досок и объемного выхода пиломатериалов. Формирование ширины и длины пиломатериалов.
курсовая работа [495,1 K], добавлен 28.01.2015Анализ особенностей резания червячными фрезами. Разработка операционной технологии обработки зубьев, расчет сил резания при фрезеровании. Экономическая эффективность от внедрения в производство проектируемой фрезы с комбинированной передней поверхностью.
дипломная работа [728,9 K], добавлен 15.04.2011Анализ детали на технологичность. Проектирование токарных операций. Расчет глубины резания, выбор станка. Режимы резания при фрезеровании. Выбор режущего инструмента при проектировании операции протягивания. Параметры резьбы и материала, отделка.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 04.02.2012Выбор методов и этапов обработки поверхностей. Классификация моделей станков: токарно-винторезные, сверлильно-фрезерно-расточные, круглошлифовальные, внутришлифовальные. Расчет режимов резания на обработку поверхностей. Нормирование операций и переходов.
курсовая работа [244,7 K], добавлен 25.03.2015Основные понятия и положения теории резания материалов. Общая схема и система резания. Движение резания и его элементы. Строгальные, долбежные и протяжные виды обработки. Комбинированные виды обработки и оптимизация функционирования системы резания.
курс лекций [2,1 M], добавлен 20.02.2010Изучение методов и приемов разработки управляющих программ. Общая характеристика станка. Конструкция фрез концевых с коническим хвостовиком. Определение расчетной и фактической скорости резания. Режущие инструменты и режимы резания. Расчет опорных точек.
контрольная работа [3,9 M], добавлен 01.03.2013
