Влияние затупления инструмента на конечный размер детали при продольном цилиндрическом фрезеровании древесины

Зависимость конечных размеров детали от износа и затупления режущего инструмента при продольном цилиндрическом фрезеровании древесины. Сравнение ножей из инструментальной стали без упрочнения и обработанных концентрированными потоками высокой энергии.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 29.11.2018
Размер файла 65,8 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/

Уральский государственный лесотехнический университет

Влияние затупления инструмента на конечный размер детали при продольном цилиндрическом фрезеровании древесины

Полякова Т.В.

Новоселов В.Г.

Абдулов А.Р.

г. Екатеринбург

Аннотация

Приводятся результаты исследований влияния затупления инструмента на конечный размер детали при продольном цилиндрическом фрезеровании древесины. Сравниваются инструмент из стали марки DS без упрочнения и с упрочнением ионными пучками.

Cutting tool dulling and shape quality of a workpiece in ripping

Relationship between cutting tool dulling and shape quality of a work piece in ripping has been analyzed. It is compared two kinds of blades: the first is made of steel DS and the second is made of the same steel and hardened by nitrogen ion implantation

Точность является одним из основных показателей качества изготавливаемой продукции с точки зрения надежности технологической системы по ГОСТ 27.202-83 [1]. При обработке древесины резанием она определяется фактическим положением плоскости резания.

Для проверки гипотез, высказанных в работе [2], на базе предприятия ООО «НИК» в г. Сысерть были проведены исследования по определению изменения размеров обработанных деталей в зависимости от износа инструмента. Исследования проводились на четырех стороннем продольно - фрезерном станке С25-4А, со скоростью подачи U = 14 м/мин, частота вращения ножевых головок: нижней n = 3043 , правой и левой n = 6076 мин-1, верхней n = 5898 мин-1. Обрабатывали пиломатериал с влажностью W = 12%, порода сосна, ширина B = 115 мм; толщина H = 30 мм; длина L = 2 м. Ножи на фрезах были поставлены к началу исследований плоские из инструментальной стали марки DS (8Х6НФТ): на верхней и нижней ножевой головке упрочненные с использованием концентрированных потоков высокой энергии (ионных пучков); на левой и правой - без упрочнения. Во время исследований станок не поднастраивался.

Опытные доски брались из одного места поставок в выборочном порядке. Выборка включала в себя 50 досок без гнили, косослоя, трещины и других недопустимых дефектов.

Станок настраивали на изготовление деталей номинальной толщиной 27 мм, шириной 111 мм. Определение точности обработки производилось в соответствии с ГОСТ 7315-92 [3]. Через каждые 30 минут работы станка обрабатывали по 5 опытных досок, каждый образец измеряли до фрезерования и после фрезерования по ширине и толщине в трех сечениях: посредине и на расстоянии 50 мм от торцов. Измерения делались с помощью электронного штангенциркуля с ценой деления 0,01 мм. Степень затупления инструмента оценивалась радиусом закругления режущей кромки, определявшимся по методике, описанной в [4]. Для каждой j-той выборки определяли среднее значение каждого размера.

Изменение размера изделий в процессе обработки показано на рис. 1 графиками, построенными в пакете Excel, путем нанесения на точечную диаграмму линий тренда.

Рис. 1

затупление упрочнение инструмент фрезерование древесина

Как видно, с увеличением времени работы конечный размер детали увеличивается, причем более интенсивно по ширине детали, обрабатывавшейся не упрочненными ножами. Изменение размера от радиуса закругления режущей кромки показано на рис. 2.

Рис. 2

Эти графики показывают, что размеры по толщине и по ширине возрастают по мере износа ножей в процессе эксплуатации. Причем также более интенсивно по ширине детали, обрабатывавшейся не упрочненными ножами. Полученные результаты подтверждают выводы, сделанные в работе [2].

Выводы

1. Износ и затупление режущих кромок инструмента со временем приводит к изменению (увеличению) конечных размеров детали.

2. Интенсивность изменение конечного размера детали у не упрочненных ножей из инструментальной стали марки DS (8Х6НФТ) выше, чем у обработанных с использованием концентрированных потоков высокой энергии (ионных пучков) ножей этой же марки.

Библиографический список

1. ГОСТ 27.202-83. Надежность в технике. Технологические системы. Методы оценки надежности по параметрам качества изготовляемой продукции. Введ. 1984-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1984. 50 с.

2. Новоселов В.Г. Физический метод расчета надежности технологической системы деревообработки по параметру качества продукции «точность» / В.Г. Новоселов, И.Т. Глебов // Надежность и качество: материалы международного симпозиума, Пенза, 25-31 мая 2006 г. / Пензенский гос. техн. ун-т. - Пенза, 2006. - С. 276-278.

3. ГОСТ 7315-92. Деревообрабатывающее оборудование. Станки строгальные четырехсторонние. Основные параметры. Нормы точности и жесткости. Взамен ГОСТ 6826-78, ГОСТ 7315-83, ГОСТ 19467-74. Введ. 1993-01-01. М.: Госстандарт России: изд-во стандартов, 1992. 23 с.

4. Новоселов В.Г. Исследование износостойкости стальных и неперетачиваемых твердосплавных ножей при продольном фрезеровании древесины / В.Г. Новоселов, А.Р. Абдулов // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: материалы IV международного евразийского симпозиума, Екатеринбург, 29 сентября-2 октября 2009 г. / Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. - 2009. С.315-320.

Приложение А

Результаты измерения деталей до и после обработки

Толщина изделий до фрезерования

Время

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

28,7

28,34

27,99

30,09

29,42

29,41

30,89

30,53

30,67

28,31

28,89

28,34

28,8

28,2

28,53

8

31,6

31,11

30,92

30,22

30,98

29,19

26,77

26,67

25,37

31,08

30,58

31,46

30,64

30,62

31,18

16

31,45

30,68

30,85

30,70

31,11

31,12

28,21

29,71

29,64

29,89

29,55

30

29,51

30,35

32,04

34

31,83

31,15

31,47

32,78

33,22

30,86

28,29

28,11

29,98

31,5

31,21

30,97

30,19

30,12

29,83

52

29,77

29,88

30,57

31,23

31,15

30,70

27,81

27,93

27,4

25,85

25,98

26,68

32,01

32,9

31,86

69

31,21

31,63

31,75

31,93

31,7

31,46

31,42

29,97

30,69

29,37

29,65

29,42

28,38

28,8

28,3

75,8

29,32

29,97

30,05

28,41

28,78

28,41

30,7

30,5

30,89

28,83

30,51

28,64

31,21

30,67

31,26

82,5

31,73

31,24

32,43

29,00

28,61

28,50

33,5

32,82

32,69

30,5

29,99

30,41

28,86

27,9

29,62

89,3

29,68

28,56

28,63

27,42

27,47

29,11

27,5

27,74

27,51

30,76

32,75

31,75

30,32

30,6

30,81

96

28,36

28,96

29,07

30,84

29,7

30,25

33,07

33,27

32,86

29

28,9

29,38

29,91

29,78

29,18

Толщина изделий после фрезерования

0

26,35

27,5

27,36

27,24

27,44

27,36

26,52

26,91

26,27

26,99

26,86

27,18

26,78

26,98

26,97

8

26,78

27,31

26,85

26,43

27,15

26,33

26,11

26,82

24,88

27,56

27,23

27,34

27,1

27,23

27,04

16

27,05

27,5

27,2

27,08

27,07

27,16

27,06

27,33

27,01

27,29

26,77

27,2

27,38

27,42

26,7

34

26,47

27,35

27,53

26,88

26,59

27,5

27,44

27,11

26,92

27,17

27,26

27,22

26,95

26,91

26,94

52

26,92

27,32

26,93

27,28

26,59

27,02

25,59

25,95

26,67

25,34

25,2

26,21

27,47

27,3

27,56

69

27,4

27,46

27,35

27,27

27,25

27,28

26,81

26,98

27,08

26,79

26,28

27,33

26,86

27,22

26,84

75,8

26,24

27,3

26,66

26,49

27,2

26,98

27,03

27,25

27,15

26,93

27,28

27,29

26,42

26,95

27,07

82,5

27,4

27,37

27,32

27,28

27,27

27,27

25,98

25,48

26,79

26,85

27,41

27,14

27,25

27,28

27,18

89,3

27

27,34

27,26

27,37

27,29

27,15

27,26

26,69

27,08

27,4

27,3

26,2

27,47

27,32

27,04

96

26,8

27,23

27,52

26,22

26,65

26,74

27,13

27,16

27,21

27,31

27,36

27,31

27,07

27,08

26,71

Ширина изделий до фрезерования

0

115,3

115,35

115,38

115,52

115,45

114,99

115,51

115,44

115,88

115,29

115,34

115,05

114,98

115,24

115,67

8

115,32

115,27

114,97

115,08

115,85

115,53

115,04

115,54

114,96

114,97

114,83

114,60

114,86

115,72

115,66

16

114,98

115,1

114,74

115,37

115,19

115,45

115,05

115,7

115,02

115,17

115,57

115,30

115,10

115,38

115,08

34

115,05

116,42

114,86

115,15

115,52

115,05

115,15

115,59

115,47

115,08

115,05

114,96

115,13

115,44

115,97

52

114,45

115,42

115,07

114,24

116,52

115,13

113,59

115,84

115,33

115,64

115,62

115,12

115,20

115,37

114,59

69

115,98

115,62

115,03

114,88

115,57

115,38

115,11

115,62

115,22

114,92

115,24

115,18

114,88

115,89

115,82

75,8

115,08

115,68

115,77

114,52

114,73

115

115,29

115,77

115,55

115,41

115,23

114,91

115,66

115,4

115,42

82,5

115,14

114,84

114,75

115,43

115,38

115,17

115,41

115,35

115,54

114,69

115,14

114,54

115,25

114,95

115,26

89,3

115,07

115,5

115,24

115,15

116,13

115,52

115

116,06

115,36

115,11

116,53

115,41

115,37

115,5

115,3

96

115,36

115,52

115,79

115,12

115,26

115,89

115,18

115,66

115,45

115,29

115,59

115,36

115,23

115,67

115,22

Ширина изделий после фрезерования

0

111,35

111,6

111,75

110,19

111,78

107,58

110,76

111,29

112,3

110,25

111,35

109,65

110,61

111,82

109,63

8

111,42

111,46

111,84

110,14

111,23

111,94

111,33

111,9

112,24

111,72

111,52

111,96

110,95

111,98

111,92

16

111,34

111,99

111,5

111,27

111,71

111,8

110,51

110,68

110,64

111,77

111,80

111,88

111,64

111,56

111,76

34

111,18

111,79

108,49

111,66

111,53

112,75

110,89

111,97

111,79

110,92

111,12

111,72

110,32

110,73

111,79

52

110,39

110,59

112,17

110,8

111,55

111,79

111,15

111,8

111,5

110,94

111,87

109,74

111,45

111,93

107,99

69

110,51

111,63

110,58

111,35

111,81

112,38

112,07

112,01

112

110,51

111,82

112,41

110,31

111,87

111,93

75,8

110,64

111,86

108,65

111,07

111,44

111,87

110,72

111,68

111,92

110,74

111,72

111,15

110,77

111,47

111,35

82,5

111,19

110,74

112,01

110,98

112,01

112,07

111,72

111,78

109,72

110,81

111,89

106,91

111,43

111,96

112,30

89,3

110,87

111,98

111,9

111,1

111,74

112,39

111,3

111,92

109,34

110,78

111,76

112,85

111,69

111,36

111,76

96

111,38

111,91

112,35

111,13

111,45

112,1

110,7

111,91

110,34

110,82

111,97

112,19

110,69

111,82

112,23

Время, мин

Толщина до обработки, мм

Толщина после обработки, мм

Припуск, мм

xj

Sj

щj

xj

Sj

щj

0

29,141

0,975

5,85

26,981

0,383

2,296

1,080

30

29,893

1,98

11,883

26,811

0,67

4,022

1,541

60

30,321

0,959

5,755

27,148

0,224

1,343

1,586

120

30,767

1,416

8,496

27,083

0,315

1,888

1,842

150

29,448

2,319

13,915

26,623

0,787

4,723

1,412

180

30,379

1,312

7,85

27,080

0,318

1,911

1,649

210

29,877

1,045

6,271

26,940

0,343

2,055

1,464

240

30,520

1,798

10,79

27,018

0,56

3,363

1,751

270

29,374

1,73

10,38

27,145

0,327

1,963

1,115

300

30,169

1,619

9,713

27,033

0,343

2,06

1,568

Время, мин

Ширина до обработки, мм

Ширина после обработки, мм

Припуск, мм

xj

Sj

щj

xj

Sj

щj

0

115,36

0,244

1,461

110,794

1,207

7,244

2,283

30

115,213

0,374

2,246

111,57

0,526

3,156

1,822

60

115,213

0,249

1,494

111,457

0,479

2,875

1,878

120

115,326

0,422

2,532

111,243

0,968

5,809

2,041

150

115,142

0,709

4,255

111,044

1,077

6,461

2,049

180

115,356

0,373

2,238

111,546

0,717

4,299

1,905

210

115,295

0,382

2,292

111,137

0,822

4,932

2,079

240

115,123

0,302

1,816

111,168

1,362

8,174

1,977

270

115,483

0,433

2,600

111,516

0,811

4,866

1,984

300

115,439

0,237

1,421

111,533

0,654

3,926

1,953

Среднее значение

Правая и левая нож. головка

Верхняя и нижняя нож. головка

Толщина изделия, мм

Ширина изделия, мм,

20,29

15,935

26,9807

110,794

18,965

20,865

27,148

111,457

20,955

21,635

26,6233

111,044

22,14

24,14

27,08

111,546

22,32

21,86

27,1447

111,516

Таблица

Время, мин

Среднее значение

Припуск, мм

Толщина до обработки, мм

Толщина после обработки, мм

Припуск, мм

Ширина до обработки, мм

Ширина после обработки, мм

0

29,141

26,981

1,080

115,36

110,794

2,283

8

29,893

26,811

1,541

115,213

111,57

1,822

16

30,321

27,148

1,586

115,213

111,457

1,878

34

30,767

27,083

1,842

115,326

111,243

2,041

52

29,448

26,623

1,412

115,142

111,044

2,049

69

30,379

27,080

1,649

115,356

111,546

1,905

75,75

29,877

26,940

1,464

115,295

111,137

2,079

82,5

30,520

27,018

1,751

115,123

111,168

1,977

89,25

29,374

27,145

1,115

115,483

111,516

1,984

96

30,169

27,033

1,568

115,439

111,533

1,953

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Электропечь и описание производства стали в ней. Виды износа режущего инструмента и влияние на износ инструмента смазывающе-охлаждающей жидкости и других факторов. Процессы, протекающие при химико-термической обработки стали. Виды ХТО и их применение.

    контрольная работа [1,8 M], добавлен 13.01.2008

  • Выбор стандартного режущего инструмента для изготовления детали "штревель". Геометрические и конструктивные параметры концевой фрезы. Обработка шпоночного паза. Характеристики быстрорежущей стали Р9К5. Назначение режимов резания при фрезеровании.

    курсовая работа [579,6 K], добавлен 28.04.2016

  • Анализ 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 04.02.2012

  • Виды 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 26.02.2015

  • Служебное назначение детали, технологический чертеж детали. Выбор и обоснование схем базирования и установки. Выбор оборудования, инструмента и оснастки. Расчет координат опорных точек траектории движения режущего инструмента. Назначение режимов резания.

    курсовая работа [438,6 K], добавлен 24.11.2010

  • Назначение и конструктивно-технологический анализ детали "вал". Выбор и обоснование размеров заготовки; расчет припусков и технологические операции обработки детали. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки; сборочный процесс.

    курсовая работа [703,1 K], добавлен 05.12.2013

  • Характеристика процесса металлообработки. Современные методы, применяемые при точении, фрезеровании и сверлении. Исследование способа динамической стабильности процесса тонкой лезвийной обработки за счет анизотропных свойств режущего инструмента.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 26.09.2012

  • Выбор способа получения заготовки, обоснование материала. Разработка технологического маршрута изготовления детали. Расчет полей допусков на обрабатываемые размеры. Выбор режущего и мерительного инструмента, приспособлений и вспомогательного инструмента.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.01.2011

  • Построение схемы базирования и установки для заданной детали при фрезеровании паза. Определение потребной силы тяги пневматического двигателя для закрепления детали при токарной обработке в патроне. Расчет длины поверхности контакта детали с втулкой.

    практическая работа [593,0 K], добавлен 10.05.2011

  • Описание детали "Серьга", её назначение в механизме. Анализ технологичности, погрешности базирования. Обоснование элементов приспособления, служащих для направления и настройки режущего инструмента на размер. Конструкция и принцип действия приспособления.

    курсовая работа [281,3 K], добавлен 23.05.2016

  • Анализ технологичности конструкции детали "Фланец". Описание химического состава (стали). Определение типа производства, выбор заготовки, режущего инструмента, оборудования, расчет припусков и норм времени. Описание измерительного приспособления.

    курсовая работа [241,3 K], добавлен 28.04.2015

  • Служебное назначение детали. Обоснование метода получения заготовки. Разработка технологического процесса изготовления детали. Обоснование выбора технологических баз. Проектирование режущего инструмента. Техническое нормирование станочных операций.

    дипломная работа [676,3 K], добавлен 05.09.2014

  • Проектирование технологии механической обработки детали. Выбор инструмента, его кодирование и настройка. Расчет режимов резания, построение траекторий движения режущего инструмента. Нормирование токарной операции, разработка управляющей программы для нее.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.12.2013

  • Анализ технологичности конструкции втулки и технологии её изготовления. Характеристика основных узлов токарного станка и оснастки для обработки детали. Расчет режимов резания. Установка и закрепление детали в приспособлении. Наладка режущего инструмента.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.11.2015

  • Конструкция детали "Корпус подшипника". Механические свойства стали. Коэффициент использования материала. Выбор и расчет заготовки. Межоперационные припуски, допуски и размеры. Расчет режимов резания. Расчет измерительного и режущего инструмента.

    курсовая работа [998,8 K], добавлен 22.01.2012

  • Определение объема выпуска переходника и типа производства. Разработка технологического процесса обработки детали. Выбор оборудования, режущего инструмента и приспособления. Расчет размеров заготовки, режимов резания и нормы времени для токарной операции.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.01.2015

  • Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Выбор вида и обоснование способа получения заготовки. Расчет и конструирование режущего инструмента на заданной операции. Техпроцесс обработки детали.

    дипломная работа [411,8 K], добавлен 14.07.2016

  • Анализ технологичности детали. Технология получения исходной заготовки штамповкой, описание оборудования и инструмента для холодной листовой штамповки. Технология обработки детали резанием, описание операций и оборудования. Контроль размеров детали.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.05.2010

  • Разработка технологического процесса восстановления детали. Условия работы детали и перечень дефектов детали. Подбор оборудования, режущего и измерительного инструмента, технологической оснастки. Технико-экономическая оценка технологического процесса.

    курсовая работа [758,8 K], добавлен 11.06.2014

  • Анализ условий эксплуатации детали "Шток" соединительного узла компрессора. Выбор марки стали детали, разработка и обоснование технологического процесса термической обработки. Сущность и преимущества процесса упрочнения детали ионным азотированием.

    курсовая работа [15,2 M], добавлен 16.10.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.