Геометрия срезаемого слоя при резании древесины
Вывод формул для расчета толщины срезаемого слоя при фрезеровании древесины, анализ полученных формул, их применение в деревообработке. Повышение точности расчета режимов фрезерования при раскрое и обработке древесных материалов на фрезерных станках.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 157,7 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/
ГЕОМЕТРИЯ СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ ПРИ РЕЗАНИИ ДРЕВЕСИНЫ
Глебов И.Т.
УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ
Сделан вывод формул для расчета средней толщины срезаемого слоя при фрезеровании древесины. Проведен анализ полученных формул, показано их применение на примере. Сделаны выводы и показано, что применение предложенных формул позволит повысить точность расчета режимов фрезерования.
При раскрое и обработке древесных материалов на фрезерных станках с ЧПУ используются концевые фрезы диаметром D = 10… 30 мм. При этом глубина фрезерования может быть равной или меньше диаметра фрезы. Толщина срезаемого слоя серповидной формы изменяется от нуля, когда фреза врезается в древесину, до максимально значения при угле контакта = 90 и снова до нуля при угле контакта = 180 (рис. 1).
При расчете режимов резания используют среднее значения толщины срезаемого слоя. По ней находят величину средней силы резания на дуге контакта, по ней находят угол встречи (перерезания) лезвий фрезы с волокнами древесины [1].
Мгновенное значение толщины срезаемого слоя находят по формуле:
, (1)
где - величина подачи на один зуб фрезы, мм;
- центральный угол контакта, измеряемый от точки врезания.
Рис. 1. Геометрия срезаемого слоя при фрезеровании концевой фрезой
Сделаем вывод формулы для определения среднего значения толщины срезаемого слоя. Для этого для некоторого угла поворота фрезы в срезаемом слое выделим элементарную площадку шириной и высотой , равной мгновенной толщине срезаемого слоя. Элементарная площадь .
Площадь срезаемого слоя
,
где - угол входа фрезы в древесину, рад.;
- угол выхода фрезы из древесины, рад.;
Среднюю толщину срезаемого слоя найдем путем деления площади срезаемого слоя на угол контакта [2], мм
. (2)
При фрезеровании =0. В зависимости от заданной глубины фрезерования t возможно:
- при ;
- при
- при ;
- при .
Пример. Дано: диаметр фрезы мм (радиус 5 мм); подача на зуб =1 мм.
Определить среднюю толщину срезаемого слоя при глубине фрезерования t = 2,0; 5; 7,0; 10,0 мм.
Решение: при t =2,0 мм = 0,6.
0,9273.
=0,4314 мм.
Остальные результаты расчетов сведены в таблицу.
|
, мм |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
r, мм |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
|
t, мм |
2 |
5 |
7 |
10 |
|
|
cosцвх |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
cosцвх |
0,6 |
0 |
-0,4 |
-1 |
|
|
цвх, рад. |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
цвых, рад. |
0,9273 |
1,5708 |
1,9823 |
3,1416 |
|
|
цвых, град. |
53,1 |
90 |
113,6 |
180 |
|
|
ас, мм |
0,4314 |
0,6366 |
0,7062 |
0,6366 |
|
|
sin ц |
0,4314 |
0,6366 |
0,7062 |
0,6366 |
|
|
ц, рад. |
0,4460 |
0,6901 |
0,7842 |
0,6901 |
|
|
ц, град |
25,6 |
39,5 |
44,9 |
39,5 |
Для определения средней толщины срезаемого слоя можно получить другую формулу (рис. 2). На глубине фрезерования в срезаемом слое выделим элементарную площадку шириной, равной подаче на зуб , и найдем ее площадь .
срезаемый слой древесина фрезерование
Рис. 2. Схема к определению средней толщины срезаемого слоя
Площадь срезаемого слоя равна
,
где - глубина фрезерования, 0 < 2r.
Длина дуги контакта определяется так:
,
где - центральный угол контакта.
Из рис. 2 следует
,
где - радиус фрезы.
Средняя толщина срезаемого слоя может быть найдена путем деления площади срезаемого слоя на дугу контакта:
. (3)
Результаты расчетов, полученных по формулам (2) и (3) получаются абсолютно одинаковыми (см. таблицу расчетов).
Мгновенное значение толщины срезаемого слоя находится по формуле (1). Приравняем формулы (1) и (2) и из равенства найдем значение угла контакта , при котором толщина срезаемого слоя достигает средней величины:
. (4)
Расчетные данные для примера добавим в приведенную таблицу.
Найденный по формуле (4) центральный угол контакта равен углу скорости подачи, а также углу встречи при перерезании волокон древесины.
Выводы
1. При расчете режимов фрезерования древесины среднюю толщину срезаемого слоя следует находить по формулам (2) или (3).
2. В современной теории резания древесины принято считать, что при небольших глубинах фрезерования средняя толщина срезаемого слоя находится на середине дуги контакта. Это ошибочное утверждение, особенно если глубина фрезерования близка по величине радиусу фрезы или больше радиуса фрезы. Расчетные данные таблицы показывают, что при радиусе фрезы мм и мм угол выхода фрезы из заготовки 53,1, а центральный угол для средней толщины срезаемого слоя 25,6. Ясно, что средняя толщина срезаемого слоя находится не на середине дуги . Для мм 90, 39,5, это подтверждает, что .
3. Центральный угол, при котором толщина срезаемого слоя достигает среднего значения, следует находить по формуле (4).
4. Использование в расчетах предлагаемых формул позволит повысить точность выполняемых режимов резания.
Библиографический список
1. Глебов, И.Т. Резание древесины /И.Т. Глебов. - СПб: Издательство «Лань», 2010. - 256 с.
2. Глебов, И.Т. Решение задач по резанию древесины /И.Т. Глебов. - СПб: Издательство «Лань», 2012. - 256 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Ручные, гаечные и машинные метчики. Элементы срезаемого слоя при нарезании резьбы. Элементы конструкции протяжки и схемы резания при протягивании. Процесс образования стружки, её усадка. Текстура деформации, образование нароста на передней поверхности.
лекция [604,1 K], добавлен 29.09.2013Пороки древесины, и их классификация. Механические повреждения при обработке древесины. Проект создания стола из ДСП и фанеры, чертежи, подбор материалов с минимальными вредными веществами. Техника безопасности на станке и при ручной обработке древесины.
реферат [350,5 K], добавлен 15.05.2009Элементы конструкции и геометрические параметры цилиндрической и торцовой фрез. Расстояние между двумя зубьями вдоль оси фрезы. Элементы резания и размеры срезаемого слоя при фрезеровании насадными цилиндрическими фрезами. Определение высоты трохоиды.
презентация [273,7 K], добавлен 29.09.2013Разработка технологического процесса изготовления изделия из древесины и древесных материалов. Подбор и расчет потребного количества основных и вспомогательных материалов, технологического оборудования. Планировка технологического оборудования цеха.
курсовая работа [642,0 K], добавлен 05.12.2014Проектирование призматического фасонного резца. Определение размеров дополнительных режущих кромок. Чертёж шаблона и контршаблона для проверки профиля резца на просвет. Проектирование и расчёт фасонной протяжки. Определение толщины срезаемого слоя.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.12.2013Особенности процесса строгания. Элементы режима резания и геометрия срезаемого слоя при строгании. Силы и момент при сверлении. Влияние факторов на осевую силу и крутящий момент при сверлении. Цилиндрическое фрезерование. Особенности процесса резания.
курс лекций [2,4 M], добавлен 17.11.2010Положительные свойства древесины как конструкционного материала. Химический состав и структура древесины. Классификация древесных пород на ядровые и заболонные. Механические свойства текстильных материалов, их использование в производстве швейных изделий.
контрольная работа [35,2 K], добавлен 12.12.2011Классификация, производственная структура и состав машиностроительных заводов. Особенности процесса резания при нарезании резьбы резцом, необходимые движения и размеры срезаемого слоя. Материал, конструкции и геометрические параметры инструмента.
реферат [25,1 K], добавлен 16.02.2011Разработка технологического процесса изготовления мебели из древесины. Расчет потребного количества материалов. Затраты времени для обработки заготовок. Определение производительности и подбор фрезерных, шлифовальных, прессовых станков; планировка цеха.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.04.2015Продукты переработки древесины. Особенности ее промышленного использования. Достоинства и недостатки древесины как материала. Направления использования низкокачественной древесины и отходов. Основные лесозаготовительные районы Российской Федерации.
реферат [17,6 K], добавлен 28.12.2009Резание 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 18.09.2009Применение защитно-декоративных покрытий древесины, древесных материалов. Технологический процесс отделки шкафов комбинированных. Расчет основных и вспомогательных материалов на годовую программу. Выбор отделочного оборудования, производственных площадей.
курсовая работа [214,9 K], добавлен 20.02.2014Основные свойства древесины как конструкционного материала. Структура древесины и ее химический состав. Органические вещества: целлюлоза, лигнин и гемицеллюлозы. Показатели механических свойств текстильных материалов: растяжение, изгиб, драпируемость.
контрольная работа [25,2 K], добавлен 16.12.2011Технологические требования к фанерной продукции. Расчет количества древесного сырья и клея потребных для производства заданного количества фанеры. Применение лущеного шпона для изготовления большинства видов фанеры. Параметры режимов склеивания древесины.
курсовая работа [137,4 K], добавлен 15.06.2015Режущий инструмент и его общие конструктивные элементы. Виды инструментов. Кинематические элементы и характеристики резания. Системы координатных плоскостей. Элементы и характеристики срезаемого слоя и стружки. Элементы лезвий режущих инструментов.
реферат [213,2 K], добавлен 29.03.2009Инструменты для ручного (шерхебель, рубанок, фуганок) и механического (электрические рубанки) строгания древесины, их наладка и описание приемов строгания. Устройство и подготовка фуговального станка к работе. Принцип работы на фуговальном станке.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.11.2012Совмещенный термогравиметрический и дифференциальный термический анализ древесины и волокнистых полуфабрикатов. Энергия активации деструкции материала по данным термогравиметрии. Сущность и подходы к обработке результатов термомеханического анализа.
реферат [84,8 K], добавлен 24.09.2009Классификация методов переработки пластиковой тары. Принцип создания кипящего слоя. Печь псевдоожиженного слоя, ее схема. Компоновка производственной линии сортировки отходов. Изменение сопротивления слоя сыпучих материалов от скорости сушильного агента.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 08.04.2015История становления технологии переработки древесины. Сухая перегонка и пиролиз. Аппаратура для процесса термического разложения. Производство хвойно-эфирных масел, древесных смол и витаминной муки, биологически активных препаратов, бумаги и картона.
курсовая работа [816,7 K], добавлен 20.12.2011Общая характеристика древесины. Особенности строения дерева. Механические, химические и физические свойства древесины. Материалы, получаемые из древесины. Круглые и пиленые лесоматериалы. Строганные, лущеные, колотые лесоматериалы, измельченная древесина.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 19.06.2014
