Ресурсосберегающие малоножевые торцово-конические фрезы для производства пиломатериалов и технологической щепы
Разработка новой конструкции ресурсосберегающей торцово-конической фрезы, предназначенной для фрезерно-брусующих и фрезерно-пильных станков. Расчет ее рациональных параметров, обеспечивающих высокое качество пиломатериалов и технологической щепы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.01.2019 |
| Размер файла | 157,1 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/
Ресурсосберегающие малоножевые торцово-конические фрезы для производства пиломатериалов и технологической щепы
Таратин В.В.
Аннотация
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ МАЛОНОЖЕВЫЕ ТОРЦОВО-КОНИЧЕСКИЕ ФРЕЗЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ
Таратин В.В., (АГТУ, г. Архангельск, РФ).
New design resources-economy of a mill. The mill provides decrease of peak meanings of force of cutting at milling in 1,5... 2,0 times, exclude retardation of a process able material on the tool, minimizes a transfer it and as the result raises quality of received saw-timbers and technological chips at rather low expenses for manufacturing, preparation for works and operation of the tool.
Содержание статьи
Малоножевые торцово-конические и конические фрезы с прорезным пильным диском на торце фрез широко применяются в отечественных и зарубежных фрезерно-брусующих, фрезерно-пильных и фрезерно-обрезных станках [1,2]. К достоинству этих фрез относится малая трудоемкость изготовления и эксплуатации в сочетании с высоким качеством получаемой продукции (пиломатериалов и технологической щепы для ЦБП) [1-4].
Для исключения ненормированной подачи обрабатываемого материала на фрезы, а также снижения пиковых значений силы резания, вызывающих в ряде случаев перебазирование бревен и брусьев при их обработке на фрезернопильных станках, специалистами АГТУ и ЦНИИМОДа разработана конструкция фрез с литым корпусом. Переходы между ножами оформлены по спирали Архимеда, а в осевом направлении фрезы ножи на корпусе установлены не в один ряд, как на традиционных фрезах (фрезерно-брусующие станки ФБС-750, ФБ-3, РН 700 "Альстрем", которые режут не сразу по всей ширине срезаемого слоя, по два ножа в ряд (фрезы И 73 на станке УФ-16, ФБС 20, фрезы И 98 на фрезернопильной линии ЛФП-4, фрезы И 103/3 на упрощенном, модернизированном варианте линии ЛФП-2/3). Это снижает пиковые значения силы резания при работе инструмента. Для исключения ненормированной подачи бревен под руководством автора была разработаны, запатентованы, изготовлены и испытаны специальные профильные ограничительные диски к малоножевым коническим фрезам с прорезными пильными дисками (патент РФ № 1159777, заявка № 930091144/15 - положительное решение ФИПС от 21.02.95 г.) [5-7].
При разработке оборудования и фрез учитывались параметры обрабатываемого сырья, его физико-механические свойства, требования к качеству продукции. Исходя из этого определяли параметры резания и конструкцию фрез: диаметры (радиусы) резания; рабочую ширину фрез hp; угол разворота режущей кромки ножа (угол между проекцией режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения фрезы, и ее диаметральной плоскостью, проходящей через торцовый конец ножа) ; кинематический угол встречи Q и некоторые другие [2,4,8-10].
При выборе рациональных конструктивных параметров фрез учитывались аналитические [8-10] и эмпирические [1,2] зависимости между указанными параметрами фрез и качественными показателями продукции, регламентируемыми требованиями соответствующих стандартов.
Геометрические параметры технологической щепы lщ, угол среза щепы щ, а также ее однородность по размерам (фракционный состав) регламентируются ГОСТ 15815-83 "Щепа технологическая. Технические условия".
Длина щепы в мм, определяется по зависимости (1)
lщ = Uщ = 103Un-1z-1, (1)
где Uщ - подача на нож, мм;
U - скорость подачи, м/мин;
n - частота вращения фрез, мин-1;
z - число ножей в одном ряду.
Однородность щепы зависит от постоянства ее длины, толщины tщ и ширины bщ. Параметры tщ, bщ зависят от физико-механических свойств древесины, скоростей резания, углов Q, , толщины снимаемого слоя, угловых параметров процесса резания, состояния режущих кромок ножей и т.д., поэтому их значения определялись эмпирическим путем на стадии лабораторных исследований и испытаний опытных образцов инструментов и оборудования [1,10].
Угол среза щепы щ, который по ГОСТ 15815-83 должен быть от 30 до 60 (лишь не более 30 % щепы от объема партии может не соответствовать указанному требованию) определяется по аналитическим зависимостям, разработанным автором [8-12].
Автором разработана новая конструкция ресурсосберегающей фрезы Предназначена для фрезерно-брусующих и фрезерно-пильных станков.
Область применения - лесопильные и деревообрабатывающие предприятия.
Фреза (см. рис. 1) состоит из литого корпуса 1 с проемами для удаления щепы с двухкромочными ножами двух исполнений: правые 2 и левые 4. Восемь ножей фрезы базируются на внутренней поверхности корпуса и крепятся к ней планками 5 посредством двух винтов.
Короткие режущие кромки ножей, расположенные у меньшего основания конического корпуса фрезы, выступают относительно базирующего диска на величину 0,4 мм и обеспечивают вместе с длинной и переходной криволинейной кромкой формирование поверхности пласти бруса, а длинные режущие кромки других ножей, расположенные у большего, основания корпуса, перекрывают длинные кромки первых на величину Вп в осевом направлении. Короткие кромки последних ножей образуют при вращении цилиндрическую поверхность (В=36мм) и служат для измельчения очень закомелистых частей древесины или в аварийных ситуациях (неправильная центровка предмета обработки). Для исключения возможности резания перекрытыми участками режущих кромок обеспечивается необходимый перепад радиусов резания смежных ножей R.
Рис. 1. Торцово-коническая фреза: 1 - корпус; 2, 4 - ножи правого и левого исполнения; 3 - пильный сектор; 5 - прижимная планка; 6 - зачистной пильный диск; 7, 8 - винты; 9 - цилиндрический выступ; 10 - торцовый диск с фланцем; 11 - проставка
Поверхность корпуса фрезы выполнена затылованной, близкой к спирали Архимеда в плоскостях, перпендикулярных к оси вращения фрезы и к усеченному конусу в диаметральных плоскостях, перпендикулярных базовому торцу фрезы с параметром, где - угол наклона длинной режущей кромки ножей к плоскости, перпендикулярной оси вращения фрезы. Тем самым обеспечивается исключение случаев надергивания обрабатываемого материала на инструмент и минимизируется перебазирование его в направлении оси вращения фрезы.
Данная конструкция фрезы позволяет менять ножи с правой фрезы на левую и наоборот, причем короткая кромка ножа у большего основания корпуса дает возможность увеличить ширину фрезерования и обрабатывать бревна (брусья) с кривизной более 1,5 %, закомелистостью, наплывами древесины.
Для улучшения качества поверхности пласти бруса на торец пилы устанавливают зачистной пильный диск, состоящий из пильных секторов, опирающихся на цилиндрический выступ соосно установленного фланца. зачистной диск 6 выполнен из нескольких пильных секторов 3, число которых равно числу ножей, примыкающих к торцовой поверхности фрезы. Фланец торцового диска 10 имеет цилиндрический выступ 9. Пильные сектора 3 закреплены на фланце торцового диска 10 и корпусе 1 винтами 7,8, они опираются в точках касания на цилиндрический выступ 9, а касательные к нему поверхности пильных секторов образуют в плоскости, перпендикулярной оси вращения фрезы, квадрат, стороны которого равны диаметру цилиндрического выступа. В результате указанного закрепления пильных секторов вершины зубьев каждого сектора образуют при вращении поверхности, описываемые уравнением спирали Архимеда. Между торцовым диском 10 и корпусом 1 устанавливается проставка 11, толщина которой определяет требуемую величину зачистки поверхностей пиломатериалов.
Указанное техническое решение позволяет использовать для изготовления пильных секторов, например, слешерные пилы, выработавшие ресурс работы или получившие недопустимые дефекты (трещины, поломку зубьев и т.д.).
Таблица. Техническая характеристика
|
Максимальная толщина снимаемого слоя, мм: |
206 |
|
- коническим (основным) участком фрезы- цилиндрическим (периферийным) участком фрезы |
17036 |
|
Диаметр резания, мм:- максимальный- минимальный (по главной режущей кройке) |
976624 |
|
Диаметр зачистного пильного диска, мм:- максимальный- минимальный |
600580 |
|
|
Количество двухкромочных ножей, шт. |
8 |
|
|
Перепад радиусов резания смежных ножей R, мм |
17 |
|
Угол резания на длинной кромке ножейв плоскости вращения фрез, град. |
45 |
|
Угол наклона длинной режущей кромки ножейк плоскости вращения фрезы, град. |
45 |
|
Угол наклона режущих кромок ножей другк другу, град. |
135 |
|
|
Угол разворота длинной режущей кромки, град. |
10 |
|
Минимальная ширина фрезерования ножом,расположенным у меньшего основания конического корпуса фрезы Во, мм |
50 |
|
Габаритные размеры, мм- диаметр- ширина |
1010296 |
|
|
Масса, кг |
429 |
Фрезы данной конструкции с июня 2001 г. находятся в промышленной эксплуатации на одном из предприятий Архангельской области в составе узлов резания двух фрезерно-брусующих станков и доказали свою работоспособность и эффективность.
Фреза данной конструкции не имеет зарубежных и отечественных аналогов. При разработке использовано изобретение по патенту РФ № 1782732. Состав документации: рабочие чертежи на комплект фрез. Адрес предприятия, передающего научно-технической достижение: 163007, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, Архангельский государственный технический университет (АГТУ).
торцовая коническая фреза пиломатериал
Список литературы
1. Таратин В.В., Авксентьев М.П. Взаимосвязь параметров торцово-конических фрез и технологической щепы / / Деревообрабатывающая пром-сть, 1993. - № 1. - С. 5,6.
2. Боровиков Е.М., Фефилов Л.А., Шестаков В.В. Лесопиление на агрегатном оборудовании. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. - 216 с.
3. Таратин В.В. Лесопильные агрегаты: современное состояние и тенденции их совершенствования // Деревообрабатывающая пром-сть, 1998. - № 1. - С. 3-6.
4. Таратин В.В. Применение системного подхода к исследованию разнотипных фрез лесопильных агрегатов // Деревообрабатывающая пром-сть, 1998. - № 6. - С. 9-12.
5. Патент РФ 1782732 МКИ В 27G 13/02, 13/04. Торцово-коническая малоножевая фреза / В.В. Таратин, А.П. Тарутин. - 4840963/15; заявлено 17.04.90; опубл. 23.12.93. - Бюл. № 47 // Открытия. Изобре 5тения. - 1985. № 47. - С. 47.
6. Патент РФ 1159777 МКИ В 27 В 33/08. Комбинированный инструмент / В.В. Таратин, А.П. Тарутин, С.А. Авксентьев - 3572772/29; заявлено 7.03.83; опубл. 3.04.85. - Бюл. № 21 // Открытия. Изобре 5тения. - 1985. № 21. - С. 53.
7. Модернизированный ограничительный диск к малоножевым торцово-коническим фрезам: Инфор. листок № 28/97 / Таратин В.В. - Архангельск: ЦНТИ, 1997. - 4 с.
8. Таратин В.В. Влияние геометрических параметров фрезерного инструмента агрегатного оборудования на величину угла среза технологической щепы // Изв. вузов. Лесн. журн. - Архангельск, 1997. - № 3. - С. 64-70.
9. Таратин В.В. Определение фактических углов резания торцово-конических фрез агрегатного лесопильного оборудования // Изв. вузов. Лесн. журн. - Архангельск, 1995. - № 2-3. - С. 78-82.
10. Таратин В.В., Фефилов Л.А., Боричев Ю.А. Совершенствование малоножевых торцово-конических фрез агрегатного лесопильного оборудования. // Межвуз.сб.научн. тр. / ЛТА. - Станки и инструменты деревообрабатывающих производств. - СПб., 1993. - С. 93-97.
11. Таратин В.В. Исследование геометрических параметров ножей и щепы при торцовке пиломатериалов фрезерованием // Науч. Тр. / ЦНИИМОД - Надежность и эксплуатация лесопильно-деревообрабатывающего оборудования - Архангельск, 1990. - С. 90-96.
12. Программа определения взаимосвязи параметров фрезерного инструмента агрегатного лесопильного оборудования и показателей качества продукции: Инфор. листок № 39-98 / Таратин В.В. - Архангельск: ЦНТИ, 1998. - 4 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обзор 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 27.10.2017Обзор 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 12.08.2017Производство технологической щепы. Анализ схемы древесно-подготовительного цеха № 2, качество продукции цеха. Рассмотрение факторов, влияющих на качество щепы. Характеристика плана материально-технического обеспечения. Вопросы себестоимости продукции.
дипломная работа [129,5 K], добавлен 06.06.2012- Усовершенствование конструкции фрезерной бабки агрегатного фрезерно-сверлильного станка модели СБ949
Проектирование усовершенствования конструкции фрезерной двухшпиндельной бабки ДП-1-360103-ТО(з)62-002, установленной в специальном агрегатном фрезерно-сверлильном станке модели ДП-1-360103-ТО(з)62-003 предназначенной для обработки деталей "Рама боковая".
дипломная работа [9,1 M], добавлен 12.07.2012 Устройство и работа станка Ц2Д1Ф. Технические показатели обрезных станков. Определение класса точности станка. Расчет ресурса по точности. Выбор режущего инструмента. Процесс фрезерования торцово-конической фрезой. Определение угловых параметров.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.12.2015Определение исполнительных размеров развертки. Геометрические элементы лезвия. Сведения о проектировании круглой плашки. Профиль эвольвентного участка дисковой модульной фрезы. Выбор геометрических параметров зубьев фрезы. Расчет червячной шлицевой фрезы.
дипломная работа [1000,7 K], добавлен 25.11.2014Конструкция и служебное назначение фрезы торцовой насадной, типы и их отличительные признаки. Характеристика типа производства для изготовления данной фрезы, выбор способа получения заготовки и его обоснование. Расчет измерительного инструмента.
курсовая работа [241,2 K], добавлен 16.11.2009Технология производства щепы на нижнем лесопромышленном складе: объем древесного сырья, выбор оборудования и расчет потребности в рабочих. Годовые и сменные работы по переработке сырья. Штабелевка и сортировка круглых лесоматериалов, раскряжевка хлыстов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 27.03.2011Обработка спецификации пиломатериалов. Определение ожидаемого теоретического объемного выхода пиломатериалов. Определение коэффициента выхода по сортности пиломатериалов. Составление схемы раскроя сырья. Количество пиломатериалов, подлежащих выпиловке.
курсовая работа [80,4 K], добавлен 15.11.2011Расчет призматического фасонного резца, червячной фрезы для обработки шлицевого вала, канавочной фрезы для обработки спирального сверла, комплекта протяжек для обработки наружных поверхностей детали. Обзор конструкции и области применения дисковых фрез.
курсовая работа [900,0 K], добавлен 08.03.2012Порядок расчета шлицевой протяжки. Методика определения профиля эвольвентного участка и конструктивных элементов фрезы. Определение и расчет необходимого метчика, дисковой модульной резы. Выбор геометрических параметров зубьев соответствующей фрезы.
курсовая работа [683,2 K], добавлен 01.05.2009Расчеты геометрических параметров и углов фасонного резца, червячной модульной фрезы, шлицевой протяжки переменного резания. Выбор типа и построение профиля. Расчёт полей допусков на изготовление резца, шаблона и контршаблона. Определение размеров фрезы.
курсовая работа [433,7 K], добавлен 23.05.2012Расчет привода подачи сверлильно-фрезерно-расточного станка 2204ВМФ4 с передачей "винт-гайка" для фрезерования канавки. Определение его технических характеристик и качественных показателей. Разработка карты обработки. Построение нагрузочных диаграмм.
курсовая работа [523,8 K], добавлен 18.01.2015Описание конструкции и принцип работы лесосушильной камеры. Технологический расчет проектируемого цеха сушки пиломатериалов. Пересчет объема фактического пиломатериала в объем условного материала. Последовательнось аэродинамического расчета вентилятора.
курсовая работа [345,6 K], добавлен 28.05.2014Описание сушильной камеры и выбор параметров режима сушки. Расчет продолжительности камерной сушки пиломатериалов. Показатели качества сушки древесины. Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля. Выбор конденсатоотводчика.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 08.01.2016Анализ возможности выполнения и составление спецификации сырья и пиломатериалов. Выбор способа раскроя бревен. Описание технологического процесса лесопильного цеха. Расчет производительности и количества оборудования для производства пиломатериалов.
курсовая работа [180,2 K], добавлен 04.04.2013Инструмент для токарных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Инструмент для сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ. Устройства для настройки инструмента. Особенности и классификация устройств для автоматической смены инструмента.
реферат [3,2 M], добавлен 22.05.2010Выбор параметров рабочих органов фрезы. Расчет зависимости мощности, потребной на фрезерование почвы от глубины ее обработки почвы. Определение баланса мощности трактора и коэффициента ее использования. Расчет фрикционного предохранительного устройства.
курсовая работа [782,1 K], добавлен 29.09.2015Расчет продолжительности сушки пиломатериалов и оборота камеры. Определение параметров агента сушки на входе в штабель. Составление схемы циркуляции агента сушки с выявлением участков сопротивления. Транспортировка сырых пиломатериалов в сушильный цех.
курсовая работа [396,5 K], добавлен 19.10.2012Общая характеристика зубчатых передач, их использование, достоинства и недостатки. Обоснование выбора червячной фрезы для нарезания зубчатого колеса и ее расчет для нарезания зубьев на шестерне. Расчет на прочность внутреннего и наружного кругов опоры.
контрольная работа [49,4 K], добавлен 20.02.2011
