К вопросу определения скорости подачи в круглопильных станках с учетом теплостойкости инструмента
Анализ основных факторов, влияющих на выбор режимов резания (скорости подачи) при пилении круглыми пилами. Основные очаги образования тепла при работе деревообрабатывающего инструмента. Значение ограничения скорости подачи древесины в зону резания.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 36,5 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/
204
Размещено на http://www.allbest.ru/
К вопросу определения скорости подачи в круглопильных станках с учетом теплостойкости инструмента
При назначении режимов резания (скорости подачи) при пилении круглыми пилами принимают во внимание основные технические ограничения, относящиеся к материалу - допустимая шероховатость; к станку - установленная мощность электродвигателя главного привода; к инструменту - емкость впадины зуба и динамическую устойчивость. Расчет скорости подачи с учётом указанных ограничений выполняется с учетом известной учебной и справочной литературы [1]. Однако эти ограничения не учитывают теплостойкость материала зуба пилы.
Как известно, в процессе работы в результате сил трения инструмент нагревается. Очагами образования тепла являются: зона контакта зубьев пилы с древесиной, участки трения боковых поверхностей пилы о стенки пропила, и о случайно попавшие опилки. В результате температура на контактных поверхностях инструмента при резании может достигать высоких температур, превышающих температуру отпуска материала лезвий. Изменение структуры материала при нагреве (отпуске) вызывает изменение и механических свойств. С повышением температуры отпуска твердость и прочность понижаются, а пластичность и вязкость повышаются. В результате таких изменений уменьшается период стойкости инструмента и даже возможен преждевременный выход из строя.
В связи с этим предлагается ввести ограничение скорости подачи древесины в зону резания по допускаемой теплостойкости.
Как показано в работе [2] температура в зоне резания (t0, оС) напрямую зависит от мощности резания (Nрез, Вт)
древесина резание пила
, (1)
где К1 - коэффициент доли мощности на резание, идущей на нагрев инструмента, К1 = 0,025…0,35;
z - число зубьев пилы;
К2 - коэффициент, показывающий во сколько раз температура на периферии диска выше температуры резания, К2 = 0,025…0,1;
Z - среднеинтегральный коэффициент теплоотдачи зуба пилы, Вт/оС;
- среднеинтегральный коэффициент теплоотдачи диска, Вт/оС.
Расчёт среднеинтегральных коэффициентов Z и подробно рассмотрен в работах [3] и [4] соответственно.
По методике А.Л. Бершадского, изложенной в [5] мощность на резание равна
, Вт (2)
где Fxl - касательная составляющая средней силы резания на дуге контакта зуба при продольном пилении;
lк - длина дуги контакта, мм;
n - частота вращения пилы, мин-1.
Для толщины стружки длиной lстр < 0,1 мм
Fxlм = an?aw?ab?[(aс-0,8)?p?b1+Uz?sinиср?(kм?b+бt?h)]; (3)
для толщины стружки длиной lстр? 0,1 мм
Fxl = an?aw?ab?[aс?p?b1+Uz?sinиср?(k?b+бt?h)], (4)
где an - коэффициент, учитывающий влияние породы древесины;
aw - коэффициент, учитывающий влияние влажности древесины;
ab - коэффициент, учитывающий влияние вида пиления (попутное, встречное), ab = 1,0 - при встречном пилении, ab = 1,1 - при попутном;
aс - коэффициент, учитывающий влияние затупления;
p=3,92+0,0353?иср - удельная касательная сила по задней грани, Н/мм;
b1 - ширина стружки (b1=S при разведенных, b1=b при плющеных зубьях), мм;
- подача на зуб, мм;
иср = arcsin (h/lк) - средний кинематический угол встреч, град;
где h - высота пропила, мм;
k = (0,196+0,00392?иср)?д+(0,0686+0,00147?иср)?V - (5,4+0,167?иср)
- касательное давление на стружку толщиной не менее 0,1 мм, Н/мм2;
kм=(0,196+0,00392?иср)?д+(0,0686+0,00147?иср)?V+(26,48+0,098?иср)
- касательное давление на стружку толщиной менее 0,1 мм, Н/мм2;
д - угол резания, град;
b - ширина пропила, мм;
бt - коэффициент интенсивности трения стружки о стенки пропила и прессования ее во впадине зуба (бt=0,71 - для разведенных, бt=0,57 - для плющеных зубьев), Н/мм2.
Подставив выражения (3), (4) и (2) в формулу (1), выразим U - скорость подачи заготовки в зависимости от допускаемой температуры:
для толщины стружки меньше 0,1 мм
; (5)
для толщины стружки больше 0,1 мм
. (6)
древесина резание пила
За допускаемую температуру [t0] предлагается принять температуру отпуска материала режущей части пилы. Полученные формулы (5) и (6) могут быть использованы для определения скоростей подач в круглопильных станках.
Библиографический список
1. Пашков В.К. Теплофизика резания древесины круглыми пилами: монография. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007, 311 с.
2. Щепочкин С.В. Об оценке температуры резания при пилении круглыми пилами // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: Труды международного евразийского симпозиума / Под ред. И.Т. Глебова. - Екатеринбург, 2006. - С. 143 - 146.
3. Пашков В.К., Щепочкин С.В. О конвективном теплообмене режущей части пилы при резании // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: Труды международного евразийского симпозиума / Под ред. И.Т. Глебова. - Екатеринбург, 2006. - С. 138 - 143.
4. Пашков В.К., Щепочкин С.В. Определение температурных перепадов плоских круглых пил // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 14. - Брянск: БГИТА, 2006. - С. 147-152.
5. Стахиев Ю.М. Руководящие технические материалы по определению режимов пиления древесины круглыми пилами / Стахиев Ю.М., Пашков В.К. - Архангельск: ЦНИИМОД, 1988. - 74 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технология получения деталей из дерева с помощью круглопильных станков. Выбор типового инструмента и определение его основных параметров. Расчет и анализ предельных режимов обработки (скорости подачи, мощности и фактических сил резания), механизма подачи.
курсовая работа [456,8 K], добавлен 02.12.2010Процесс торцевого фрезерования на вертикально-фрезерном станке, оптимальные значения подачи, скорости резания. Ограничения по кинематике станка, стойкости инструмента, мощности привода его главного движения. Целевая функция - производительность обработки.
контрольная работа [134,0 K], добавлен 24.05.2012Эксплуатация 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 13.12.2010Исследование методов оптимизации процесса резания с учетом ограничения по кинематике и мощности привода главного движения станка, по периоду стойкости инструмента. Определение скорости, подачи резания и мощности фрезерования плоскости торцевой фрезой.
контрольная работа [435,6 K], добавлен 24.05.2012Определение длины рабочего хода головки, стойкость инструмента наладки. Расчет скорости резания, частоты вращения ведущего вала, минутной подачи. Основное время обработки для каждой головки. Определение осевой силы и мощности резания инструмента.
контрольная работа [47,7 K], добавлен 27.06.2013Анализ 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 04.04.2013Проектирование электропривода главного движения и подачи многоцелевого станка. Определение составляющей силы подачи для двух двигателей, их угловой скорости, окружной скорости резания фрезы. Расчет крутящего момента на шпинделе, частоты вращения фрезы.
курсовая работа [927,0 K], добавлен 24.06.2012Характеристики и свойства токарного станка. Расчетное значение скорости резания. Частота вращения шпинделя станка, характеристики его механизма подачи. Определение жесткости винта в осевом направлении. Расчет частоты собственных колебаний подсистемы.
контрольная работа [376,2 K], добавлен 14.04.2011Обработка детали на токарно-винторезном станке. Выбор типа, геометрии инструмента для резания металла, расчет наибольшей технологической подачи. Скорость резания и назначение числа оборотов. Проверка по мощности станка. Мощность, затрачиваемая на резание.
контрольная работа [239,2 K], добавлен 24.11.2012Табличный 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 12.01.2014Распределение припуска и назначение глубины резания. Выбор геометрических и конструктивных параметров и материала режущей части инструмента. Суммарное время, необходимое на обработку детали. Расчет величины допустимой подачи для окончательного перехода.
курсовая работа [239,7 K], добавлен 26.05.2014Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента. Расчет скорости резания и машинного времени для черновой обработки и чистового точения, сверления отверстия и фрезерования плоскости.
контрольная работа [172,6 K], добавлен 05.02.2015Расчет режима резания растачивания отверстия. Выбор марки инструментального материала и геометрических параметров режущей части инструмента. Определение скорости, мощности, машинного времени сверления отверстия и фрезерования плоскости торцевой фрезой.
контрольная работа [933,7 K], добавлен 30.06.2011Выбор 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 10.03.2015Параметры режима резания металлов. Влияние скорости и глубины резания на стойкость и износ инструмента. Обработка шейки вала на токарно-винторезном станке. Сверление отверстия на вертикально-сверлильном станке. Особенности шлифования и фрезерования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2015Максимально допустимая скорость подачи по заполнению впадин разведенных зубьев стружкой. Коэффициент породы и влажности древесины. Температурный перепад по радиусу пилы, соответствующий началу потери динамической устойчивости диска. Расчет подачи на зуб.
реферат [149,2 K], добавлен 15.10.2015Характеристика аналитического метода расчёта оптимального режима резания металлов. Выбор режущего инструмента, определение глубины проникновения. Описание подач табличным способом. Построение номограммы зависимости скорости резания от параметров детали.
курсовая работа [982,0 K], добавлен 08.01.2016Значение высокоскоростной обработки (ВСО) в области машиностроения. Зависимость силы резания от скорости. Характерные черты и основные принципы ВСО. Режущий и вспомогательный инструменты для ВСО. Зависимость износа инструмента от биения и длины резания.
реферат [231,4 K], добавлен 27.05.2012Полный аналитический расчет режимов резания. Выбор геометрических параметров резца. Определение подач, допускаемых прочностью пластинки, шероховатостью обработки поверхности. Расчет скорости, глубины, силы резания, мощности и крутящего момента станка.
курсовая работа [711,8 K], добавлен 21.10.2014Характеристика и назначение вертикально-фрезерных станков. Выбор предельных режимов резания и электродвигателя. Определение диапазона скорости вращения двигателя подач. Расчет динамических характеристик привода подач. Передача винт-гайка качения.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 22.09.2010
