Об участии лезвий многолезвийного инструмента в формировании поверхности при фрезеровании древесины
Влияние шероховатости поверхности на качество обработки древесины. Определение и обоснование условий участия лезвий многолезвийного инструмента в формировании и в резании обработанной поверхности с учетом разницы радиусов резания резцов многозубой фрезы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 59,4 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/
Об участии лезвий многолезвийного инструмента в формировании поверхности при фрезеровании древесины
Качество обработки древесины определяется шероховатостью получаемой поверхности, которая при продольным цилиндрическим фрезерованием формируется совокупностью кинематической волнистости и неровностей разрушения древесины.
В работе Б.М. Буглая [1] рассмотрены вопросы образования кинематической волнистости и влияния радиуса резания резцов на формирование поверхности древесины. При неодинаковых радиусах резания резцы оставляют неодинаковые по длине волны. При определенной разнице радиуса резания отдельные резцы могут не принимать участия в окончательном формировании поверхности. В крайнем случае, поверхность может формироваться только одним, наиболее выступающим резцом. В этом случае минимальная разница радиусов резания, при которой лезвие перестает касаться волны, оставленной наиболее выступающим лезвием, определяется по известной формуле [1]
(1)
древесина резание фреза шероховатость
где R1 - радиус резания наиболее выступающим лезвием фрезы, мм;
Sn - подача на оборот фрезы, мм;
- центральный угол, заключенный между наиболее выступающим резцом и рассматриваемым, град.
Наибольшая допустимая величина разности радиуса резания резцов соответствует центральному углу = 180є. При величине подачи на один зуб 0,5 мм, глубине резания 2,5 мм, номинальном (максимальном) радиусе резания 75 мм и количестве лезвий фрезы 2 эта разность составит 0,001667 мм. Если разность радиусов окажется больше, чем определенная по формуле (1), то второй резец не будет участвовать в формировании кинематической волнистости. Однако данный резец может участвовать в процессе резания.
В работах Ф.М. Манжоса [2], В.И. Любченко [3] отмечается, что для уменьшения шероховатости поверхности в общем случае требуется наряду с увеличением скорости резания и числа резцов, еще необходимо соблюдать высокую точность радиуса резания резцов. Утверждается также, что при установке ножей необходимо, чтобы радиус резания лезвий всех ножей в любом сечении ножевого вала отличался не более 0,05-0,1 мм и. Увеличение радиуса резания резца приводит к тому, что второй нож будет принимать участие в формировании поверхности, хотя будет срезать слои в толще снимаемого припуска. Критический момент наступит, когда на поверхности будут волны, оставленные только одним резцом.
В работе [4] А.Э Грубе также утверждает, что для совпадения или максимального приближения траектории движения второго ножа необходимо, чтобы радиус его резания отличался от радиуса резания первого ножа менее чем на 0,008 мм. При этих условиях второй нож оставит след на поверхности обработки. Однако, как утверждает автор, поскольку точность установки ножей в лучших случаях составляет практически 0,05 мм, то второй нож следа на поверхности обработки не оставит, а след будет оставлен одним, наиболее выступающим лезвием.
В связи с этим возникает вопрос: а будут ли в случае невыполнения условия, определенного формулой (1), лезвия с меньшим радиусом участвовать в процессе срезания стружки? Это важно знать, так как процесс резания связан с возникающими силами технологического сопротивления (резания), он определяет механическую прочность и износостойкость инструмента, влияет на шумообразование и вибрацию в деревообрабатывающих станках.
Идеально точное расположение ножей фрезы достигнуть сложно. Существует четыре случая участия резцов многозубой фрезы в формообразовании обрабатываемой поверхности:
* режут и формообразуют все резцы;
* все резцы режут, хотя формообразуют не все резцы;
* некоторые резцы режут, хотя формообразует один резец;
* один резец режет и формообразует.
Первому случаю соответствует условие, определяемое формулой (1).
Рассмотрим схему образования поверхности при продольном цилиндрическом фрезеровании двухзубой фрезой (рис. 1).
Рис. 1 Схема резания древесины
Расстояние, которое пройдет ось вращения фрезы за время, соответствующее центральному углу между зубьями, будет равно подаче на зуб SZ.
При глубине резания t траектория, описываемая резцом с радиусом R2, коснется поверхности, образованной резцом с радиусом R1, в точке его выхода из древесины.
Из рисунка 1 следует, что
(2)
(3)
После ряда преобразований получаем
(4)
Из рисунка 1 также следует, что
(5)
где k - разница между полудлиной волны и подачей на зуб Sz.
Тогда
(6)
Из тригонометрии, при малых значениях положительных углов, имеем
(7)
После всех подстановок получим
(8)
При номинальном значении радиуса резания 75 мм, подаче на зуб 0,5 мм, глубине срезаемого слоя 2,5 мм минимальная разность радиусов резания, при которой оно осуществляется одним резцом, составит 0,086 мм. При меньшей разнице в работу по срезанию стружки будут вовлечены оба резца.
Объемная диаграмма разности радиусов резания представлена на рисунке 2.
Рис. 2. Объемная диаграмма разности радиусов резания
Таким образом, имеющиеся рекомендации по разнице радиуса резания резцов в пределах 0,05 мм можно признать обоснованными при данных параметрах с точки зрения участия лезвий в работе по превращению снимаемого слоя древесины в стружку. Однако эта разность слишком велика, чтобы второе лезвие оставило след на сформированной поверхности обработки.
В настоящее время на продольно-фрезерных станках используются многозубые (Z?2) фрезы. Резание одним резцом в этом случае будет происходить, если за время прохождения всех других резцов ни одна из их траекторий не пересечет образованную им поверхность резания.
Учитывая, что наибольшая допустимая величина разности радиуса резания резцов соответствует центральному углу = 180є, с достаточной точностью можно сформулировать следующие условия участия лезвий многолезвийного инструмента в формировании обработанной поверхности древесины:
1. Режут и формообразуют все резцы, если для каждого резца радиус резания Ri находится в диапазоне
(8)
где R1 - радиус резания наиболее выступающего резца;
ДR - разница радиусов резания, при которой лезвие перестает касаться волны, оставленной наиболее выступающим лезвием, определяется по формуле (1).
2. Все резцы режут, хотя формообразуют не все резцы
(9)
где R2 - Радиус резца, определяемый по формуле (4).
3. Некоторые резцы режут, хотя формообразует один резец;
(10)
4. Один резец режет и формообразует
(11)
Следует отметить, что как в методике Б.М. Буглая [1], так и в предлагаемом расчете система СПИД принята абсолютно жесткой, и не учитываются ее упругие и температурные деформации, безусловно влияющие на кинематику процесса резания и на формирования обработанной поверхности. Этот вопрос требует дальнейшего изучения и учета.
Выводы:
1. Требования к точности совпадения радиусов резания резцов с точки зрения обеспечения участия в формировании поверхности и с точки зрения участия в процессе стружкообразования отличаются более чем на порядок в сторону последних.
2. Принятая на практике точность установки лезвий сборных фрез до 0,05 мм является теоретически обоснованной с точки зрения их участия в процессе стружкообразования.
3. Для более точного определения условий участия лезвий в формировании поверхности и в процессе стружкообразования необходимо дополнительно рассмотреть и учесть деформации системы СПИД.
Библиографический список
1. Буглай Б.М. Исследования и нормализация чистоты поверхности древесины [Текст]: дис. докт. тех. наук // М., МЛТИ, 1957.
2. Манжос Ф.М. Настройка дереворежущих станков [Текст] / Ф.М. Манжос; Гослесбумиздат, 1955. 104 с.
3. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов [Текст]: учеб. пособие для вузов / В.И. Любченко; М.: Лесн. пром-сть, 1989. 296 с.
4. Грубе А.Э. Дереворежущие инструменты [Текст] / А.Э Грубе; М.: Лесн. пром-сть, 1971. 344 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технология сверления деталей из древесины. Требования к качеству обработанной поверхности. Принцип действия сверлильно-пазовального станка. Обоснование линейных и угловых параметров режущего инструмента. Кинематический расчет механизмов резания и подачи.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.05.2014Описание способов обработки стали, определение ее твердости и шероховатости обработанной поверхности. Назначение длины заготовки, выбор режущего инструмента и технологического процесса обработки детали. Описание режимов резания и управляющей программы.
курсовая работа [6,0 M], добавлен 03.01.2012Расчет 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 25.06.2014Разработка схемы базирования для обработки поверхности. Выбор режущего инструмента при групповой обработке. Разработка конструкции комплексной детали. Расчет шероховатости и режимов резания для заданной шероховатости. Выбор токарно-револьверного станка.
курсовая работа [828,5 K], добавлен 24.11.2012Стойкость инструмента как способность режущего материала сохранять работоспособными свои контактные поверхности. Знакомство с особенностями влияния геометрических параметров инструмента на период стойкости скорость резания. Анализ прерывистого резания.
презентация [252,1 K], добавлен 29.09.2013Виды 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 26.02.2015Выбор способа получения заготовки. Расчет критериев сравнения для нахождения коэффициентов соответствия. Технологический процесс обработки детали. Исследование влияния режимов обработки и геометрии инструмента на шероховатость обработанной поверхности.
отчет по практике [206,0 K], добавлен 20.05.2014История развития мер и измерительной техники. Основные единицы системы измерений. Классификация видов измерений, механические средства для их проведения. Применение щуповых приборов для определения параметров шероховатости поверхности контактным методом.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.04.2014Резание как механическая обработка древесины, технология его реализации. Отличительные черты резания древесины от других материалов, обоснование его сложности. Разновидности резания и схемы данных процессов. Примеры выполнения главных видов резания.
лабораторная работа [184,5 K], добавлен 18.09.2009Выбор и обоснование технологической операции получения детали. Технологические операции, выполняемые на станке. Требования к качеству обработанной поверхности, факторы, влияющие на качество обработки. Последовательность наладки и настройки станка.
курсовая работа [270,1 K], добавлен 19.05.2015Изучение методов измерения шероховатости поверхности. Анализ преимуществ и недостатков метода светового сечения и теневой проекции профиля. Оценка влияния шероховатости, волнистости и отклонений формы поверхностей деталей на их функциональные свойства.
курсовая работа [426,6 K], добавлен 03.10.2015Понятие шероховатости поверхности. Разница между шероховатостью и волнистостью. Отклонения формы и расположения поверхностей. Требования к шероховатости поверхностей и методика их установления. Функциональные назначения поверхностей, их описание.
реферат [2,2 M], добавлен 04.01.2009Расчет режима резания. Установка структуры операции с учетом необходимости переключения режимов резания, смены режущего инструмента и контрольных замеров поверхности. Определение основного времени. Вспомогательное время на установку и снятие детали.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 04.07.2010Радиальная составляющая силы резания. Определение погрешности выполняемого размера и формы обрабатываемой поверхности при обработке партии заготовок. Расчет размерного износа инструмента. Тепловые деформации станка, заготовок и режущего инструмента.
презентация [1,1 M], добавлен 26.10.2013Подготовка исходных данных для расчета профиля фасонного резца. Определение геометрии режущих кромок фасонных резцов. Геометрия режущих кромок, обрабатывающих радиально-расположенные поверхности деталей. Аналитический расчет профиля фасонных резцов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.12.2010Описание тепловых процессов при токарной обработке. Определение зависимости температуры на передней поверхности резца от координаты и скорости резания. Моделирование температурного поля инструмента с помощью численного метода конечных разностей.
лабораторная работа [65,1 K], добавлен 23.08.2015Снижение массы шатуна. Анализ условия работы распылителя. Технические требования на изготовление распылителей. Биение запирающей поверхности относительно оси цилиндрической поверхности. Действия гидравлических нагрузок. Параметр шероховатости поверхности.
презентация [149,2 K], добавлен 08.12.2014Образование отверстий в сплошном металле сверлением, точность их обработки, набор инструмента; класс шероховатости поверхности. Режимы сверления, зенкерования, развертывания. Разработка схемы зажима детали; расчет погрешности базирования и усилия зажима.
лабораторная работа [2,3 M], добавлен 29.10.2014Разработки по созданию трехмерных измерительных систем на основе профилографа-профилометра. Методы расчета параметров шероховатости на основе трехмерного измерения микротопографии поверхности. Методика преобразования трехмерного отображения поверхности.
контрольная работа [629,0 K], добавлен 23.12.2015Расчет режима резания при точении аналитическим методом для заданных условий обработки: размер заготовки, обоснование инструмента, выбор оборудования. Стойкость режущего инструмента и сила резания при резьбонарезании. Срезаемый слой при нарезании резьбы.
контрольная работа [3,7 M], добавлен 25.06.2014
