Презентация на тему: Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
1 ПИЛЕНИЕ РАМНЫМИ ПИЛАМИ
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
2 ПИЛЕНИЕ ЛЕНТОЧНЫМИ ПИЛАМИ
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
3 Пиление круглыми пилами
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
4 Цилиндрическое фрезерование
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Оглавление
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное
1/73
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 34)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1351 Кб)
1

Первый слайд презентации

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» Оборудование отрасли Дереворежущие станки и инструменты тексты лекций: «Расчет режимов резания древесины» Для студентов очной и заочной форм обучения по направлению подготовки 250400-технология лесозаготовительных деревообрабатывающих производств и 651600 – технологические машины и оборудование Воронеж 2013

Изображение слайда
2

Слайд 2

УДК 674.023 С 91 Ивановский В.П. Расчет режимов резания древесины [ Текст ] : тексты лекций по курсам «Оборудование отрасли», «Дереворежущие станки и инструменты» для студентов очной и заочной формы обучения по направлению подготовки 250400 – Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств / В.П. Ивановский; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО « ВГЛТА- Воронеж, 2013- 45 с Печатается по решению учебно- методического совета ГОУ ВПО «ВГЛТА» Рецензенты: генеральный директор ООО «Лигнум»,канд. техн. наук И.Н. Медведев. Кафедра технологии машиностроения ВГТУ. В текстах лекций изложены материалы по расчетам режимов резания древесины для всех основных процессов резания; пиления рамными и ленточными пилами, фрезерования, точения, шлифования, пиления круглыми пилами и бесстружечного деления древесины, представлены примеры расчетов по названым процессам резания древесины и расчетам потребности дереворежущих инструментов 2

Изображение слайда
3

Слайд 3

Введение Под режимом резания в деревообработке понимается выбор скорости подачи ( обычно заготовки). Практические расчеты необходимой скорости подачи являются необходимым разделом знаний будущих инженеров- технологов. Тексты лекций направлены на формирование у них навыков выбора оптимальных режимов резания с целью получения изделий из древесины заданных форм,точных размеров и требуемого качества обработанных поверхностей(шероховатостей). 3

Изображение слайда
4

Слайд 4: 1 ПИЛЕНИЕ РАМНЫМИ ПИЛАМИ

1.1 Кинематические расчеты Перемещение п ильной р амки л есопильных р ам о существляется кривошипно-ползунным м еханизмом с р адиусом кривошипа R и д линой ш атуна L ( рис. 1 ). П уть п ильной р амки S в з ависимости о т у гла поворота р адиуса кривошипа п ри у словно б есконечной д лине ш атуна р ассчитывается п о зав исимости : Закономерность и зменения д ействительной с корости д вижения пильной р амки, а, с ледовательно, режущего и нструмента п редставляется формулой: где - о кружная с корость п альца кривошипа ( точка С ), м /с; n - ч астота в ращения к оленчатого в ала,. Для р асчета м ощности п роцесса п иления рамными п илами и спользуют значение с редней с корости резания: , м/с, где H=2R – ход пильной рамки, мм.

Изображение слайда
5

Слайд 5

5

Изображение слайда
6

Слайд 6

В д вухэтажных л есопильных р амах и спользуются м еханизмы непрерывной подачи б ревна. Действительная с корость п еремещения з уба в пропиле, получающаяся п утем с ложения п еременной с корости главного д вижения V ( рис. 2 ) с п остоянной с коростью п одачи U, и меет п еременное з начение. Н а основании э того т раектории з убьев в п ропиле и меют к риволинейный характер (косинусоиды ). По величине х ода п ильной р амки Н и зменяется т олщина стружки и подача на зуб. В приближенных расчетах подачу на з уб п ринимают : , мм, где – посылка, т.е. подача бревна за время одного оборота коленчатого вала или за время двойного хода пильной рамки, мм/об; t – шаг зуба пилы, мм. Скорость подачи через посылку выражается формулой: , м/мин. 6

Изображение слайда
7

Слайд 7

1.2 Силы и мощность резания Усилие р езания в о в ремя р абочего х ода р ассчитывается п о ф ормуле : , H, где К - у дельная р абота р а м ного п иления, ; b - ш ирина п ропила, м м; — с уммарная в ысота п ропила б ревна и ли б руса, м м. Удельная р абота д ля п ил с плющенным з убом о пределяется п о формул е : , где - д авление п о п ередней г рани з уба, ; - интенсивность т рения, ; - с редняя в ысота п ропила, м м; — к оэффициент, у читывающий затупление р езца; — ф иктивная с ила п о з адней г рани з уба, Н/ мм; 7

Изображение слайда
8

Слайд 8

Значения средней и максимальной высот пропила в зависимости от вида распиловки и вершинного диаметра бревна даны в табл.3. Коэффициент, учитывающий влияние затупления зубьев пилы, рассчитывается по зависимости: , где = 8…10 мкм – начальный радиус закругления режущей кромки зубьев; – приращение радиуса затупления зубьев за время работы T без переточки. 8

Изображение слайда
9

Слайд 9

Приращение радиуса затупления рассчитывается по формуле: , мкм, с – коэффициент, принимаемый 0,002 или 0,0025 соответственно для хвойных и твердых лиственных пород; n – частота вращения коленчатого вала, ; T = 180…240 мин – время работы без переточки. Шаг плющенных зубьев пилы выбирается в зависимости от условий распиловки. Ширина пропила b рассчитывается по зависимости: , мм, где S – толщина полотна пилы, мм - уширение зубьев на сторону, мм 9

Изображение слайда
10

Слайд 10

Суммарная высота пропила определяется по формуле: , мм, где z – число пил в поставе пильной рамки, шт. Нормальная (горизонтальная) составляющая силы действия рамной пилы на древесину (рис.2) в период рабочего хода пильной рамки может быть определена из выражений: = (0,5…0,6) при острых зубьях; = (0,8…1,0) при тупых зубьях. Мощность привода механизма резания лесопильной рамы в кВт следует рассчитать по формуле: , где - мощность резания, кВт; - КПД механизма резания, принимаемый как произведение КПД кинематических пар, входящих в состав механизма резания 10

Изображение слайда
11

Слайд 11

По расчетному значению назначается по каталогу мощность электрического двигателя или проверяется процент загрузки двигателя, установленного в лесопильной раме. Загрузка проверяется по формуле: , %, где - мощность двигателя, установленного согласно паспортным данным лесопильной рамы. 11

Изображение слайда
12

Слайд 12

1.3 Расчет режима работы лесопильной рамы Режимным параметром лесопильной рамы является посылка, т.е. подача на один оборот коленчатого вала. Посылка рассчитывается в рамках решения обратных задач по следующим условиям: - - посылка по мощности привода механизма резания; - - посылка по работоспособности (напряженности) зубчатого венца пилы; - - посылка по заданной величине шероховатости поверхности пиломатериалов. Из трех рассчитанных посылок выбирается наименьшая и проверяется ее соответствие наибольшему и наименьшему значениям конструктивной посылки, обеспечиваемой механизмом подачи лесопильной рамы. На выбранной посылке проверяется устойчивость полотна пилы. Посылка по мощности привода при пилении рамными пилами с плющенным зубом ( >0, 1 мм) рассчитывается по следующей зависимости: , где - допустимая подача на зуб по мощности привода, мм. Значение рассчитывается по формуле: 12

Изображение слайда
13

Слайд 13

где - паспортная мощность привода механизма резания лесопильной рамы, кВт. Посылка по работоспособности зубчатого венца определяется по формулам: при < H – 50 мм, ; > H – 50 мм, ; где - рассчитывается согласно данным в таблице. Посылка по заданной шероховатости рассчитывается по формуле: , где - допустимая подача на зуб, соответствующая наибольшей высоте микронеровностей и отражена в таблице 13

Изображение слайда
14

Слайд 14

1.4 Проверка полотна пилы на устойчивость Условие устойчивой работы полотна рамной пилы в пропиле отражает соотношение: , где - усилие резания на рабочей посылке одной пилой, Н; - критическое значение силы со стороны бревна, вызывающей потерю устойчивости полотна, Н; Критическая сила рассчитывается по зависимости: , где - свободная длина полотна пилы, мм; B - ширина полотна, мм; - крутильная жесткость, ; - усилие натяжения полотна, Н. 14

Изображение слайда
15

Слайд 15

Усилие натяжения рассчитывается по зависимости: , где = 80…120 - внутренние напряжения растяжения полотна пилы; S – толщина полотна, мм. Свободная длина полотна пилы соответствует расстоянию между рядами верхних и нижних дистанционных планок: . Крутильная жесткость определяется по формуле: , где - модуль упругости материала пилы при кручении; - момент инерции при кручении,. Момент инерции при кручении определяется по формуле: . 15

Изображение слайда
16

Слайд 16

1.5 Пример расчета режима работы лесопильной рамы Условие. Для лесопильной рамы 2Р75-1А назначить режим работы при распиловке сосновых бревен d= 30 см с выпиливанием одного бруса высотой h= 200 мм поставом из 10 пил. Требуемая шероховатость поверхности пиломатериалов не более =1200 мкм. Влажность древесины W =70%. Из технической характеристики лесопильной рамы 2Р75-1А: = 125 кВт, Н = 600 мм, n = 325, диапазон конструктивных посылок = =10…60 мм/об. Решение. По таблице 5 для d=30 см назначается толщина пилы S =2,2 мм, шаг зуба t= 26 мм. Приняв по таблице уширение полотна = 0,75 мм, находим ширину пропила: мм. Средняя высота пропила: мм, где Б=40 мм Коэффициент затупления резца для мкм и времени работы без переточки Т=4ч=240 мин. мкм,. 16

Изображение слайда
17

Слайд 17

Назначается по таблице = 7,2 Н/мм и = 37, а. Принимая во внимание состав кинематических пар механизма резания лесопильной рамы, определяется его коэффициент полезного действия: , где = 0,9 - КПД электродвигателя; = 0,96 - КПД плоскоклиноременной передачи = 0,98 - КПД подшипников скольжения; = 0,99 - КПД подшипников качения. Рассчитывается подача на зуб мощности привода: мм. Подача на оборот коленчатого вала по мощности привода: мм/об. 17

Изображение слайда
18

Слайд 18

Для расчета посылки по работоспособности определяется по данным максимальная высота пропила: мм. Учитывая, что ход пильной рамки H =600 мм, а = 276 мм, посылка по работоспособности рассчитывается по формуле: мм/об. Посылка по заданной шероховатости поверхности определяется по мм, принятой для мкм мм/об. Из трех рассчитанных посылок выбирается наименьшее значение, которое считается рабочей посылкой мм/об. Допустимость этой посылки проверяется по жесткости полотна пилы в такой последовательности по условию: 1) для подачи на зуб рассчитывается удельная работа резания 18

Изображение слайда
19

Слайд 19

и усилие резания одной пилой H ; 2) усилие натяжения полотна (ширина В=160 мм): Н; 3) свободная длина пилы мм; 4) момент инерции сечения полотна при кручении: ; 5) крутильная жесткость ; 6) критическая сила: Н. 19

Изображение слайда
20

Слайд 20

Условие выполнено, так как, т.е. на рабочей подаче при ширине полотна В=160 мм его устойчивость обеспечивается. Итак, производительность лесопильной рамы должна определятся на подаче мм/об, которая находится в диапазоне конструктивных подач, обеспечиваемых механизмом подачи 2Р75-1А. 20

Изображение слайда
21

Слайд 21: 2 ПИЛЕНИЕ ЛЕНТОЧНЫМИ ПИЛАМИ

2.1 Кинематические расчеты Бесконечная пильная лента, охватывающая два пильных шкива, в зоне резания совершает поступательное движение по вектору скорости резания V. 21

Изображение слайда
22

Слайд 22

Скорость резания рассчитывается по формуле: , м/с, где D - диаметр пильного шкива, мм; n - частота вращения пильных шкивов,. Расстояние между траекториями движения зубьев по вектору подачи понимается как подача на зуб: , мм, где U - скорость подачи, м/мин; t - шаг зуба, мм. Толщина стружки h, как минимальное расстояние между двумя смежными траекториями, рассчитывается по зависимости: , где. 22

Изображение слайда
23

Слайд 23

По абсолютному значению скорость резания существенно превышает скорость подачи. Поэтому угол очень мал, а толщину стружки для различных способов уширения пропила рассчитывают по формулам: для плющенных зубьев, для разведенных зубьев, где b - ширина пропила, мм; S - толщина пилы, мм. 2.2 Силы и мощность резания Усилие резания рассчитывается по объемной формуле: , Н, где K - удельная работа резания, ; b - ширина пропила, мм; H - высота пропила, мм; U - скорость подачи, м/мин; V - скорость резания, м/с. 23

Изображение слайда
24

Слайд 24

Удельная работа резания рассчитывается по зависимости: , где - удельная работа резания в зависимости от подачи на зуб ; - поправочный коэффициент (дан в приложении). Ширина пропила определяется по формуле: , где - толщина ленты, мм; - диаметр пильного шкива, мм; - уширение ленты на сторону, мм Мощность привода механизма резания рассчитывается по формуле: , кВт, где - мощность, затрачиваемая на резание, кВт; - КПД механизма резания 24

Изображение слайда
25

Слайд 25

Нормальная составляющая силы резания рассчитывается по зависимости: , где m - переходный множитель, принимаемый для острых пил 0,25…0,3, а для тупых 0,6…0,7. 2.3 Расчет режима пиления ленточными пилами Расчет режима резания сводится к определению скорости подачи, критериями установления которой является мощность привода механизма резания, работоспособность зубчатого венца пилы и заданная шероховатость поверхности распила. 2.3.1 Скорость подачи по мощности привода При заданных толщинах распиливаемого материала согласно плану определяется скорость подачи. Решение проводится в такой последовательности: 1) рассчитывается произведение: , где - мощность привода механизма резания, кВт; 25

Изображение слайда
26

Слайд 26

- поправочный коэффициент, назначаемый по приложению с учетом породы, влажности древесины, степени затупления пилы и угла резания ; 2) по таблицам 10 и 11 с использованием метода интерполяции определяется соответствующее значение ; 3) рассчитывается скорость подачи: , м/мин. 2.3.2 Скорость подачи по работоспособности зубчатого венца пилы Из условий нормального заполнения опилками впадин между зубьями определяется подача на зуб: , мм, где - коэффициент формы зуба; - коэффициент напряженности впадины зуба, характеризующий уплотненное или разрыхленное состояние опилок во впадинах. Зная численное значение, по формуле рассчитывают скорость подачи. 26

Изображение слайда
27

Слайд 27

2.3.3 Скорость подачи по заданной шероховатости поверхности распила Для заданной высоты микронеровностей поверхности распила по таблице назначают допустимое значение подачи на зуб и по формуле рассчитывается верхний предел скорости подачи. 27

Изображение слайда
28

Слайд 28

2.4 Пример расчета режима работы Для столярного ленточнопильного станка ЛС80-6 с автоподатчиком требуется рассчитать допустимую скорость подачи по мощности привода при распиловке дубовых заготовок толщиной 40 мм. Древесина имеет влажность W= 8%. Установить предполагаемую шероховатость поверхности распила. Дополнительные данные: мощность привода кВт, диаметр шкивов D =800 мм, частота вращения шкивов n= 950, толщина пилы S= 0,9 мм, шаг зуба t= 12 мм, угол резания. Решение. Скорость подачи определяют в последовательности: скорость резания м/с; 2) ширина пропила для S =0,25 мм (табл. 12): мм; 3) поправочные коэффициенты: (см. табл. 40-43); 4)КПД механических передач: для клиноременной ; подшипников качения.. Принимается КПД электродвигателя ; КПД пильной ленты. 28

Изображение слайда
29

Слайд 29

КПД механизма резания: ; 5) определяется произведение : Н/мм. 6) используя метод интерполяции, по табл. устанавливается подача на зуб: мм; 7) определяется скорость подачи по мощности привода: м/мин; 8) по таблице устанавливается, что при = 0,057 мм не будет превышать 100 мкм; 9) с использованием зависимости проверяется работоспособность пилы: . 29

Изображение слайда
30

Слайд 30

Рассчитанное значение значительно превышает допускаемую величину, что указывает на то, что ленточная пила имеет существенный резерв производительности. 30

Изображение слайда
31

Слайд 31: 3 Пиление круглыми пилами

3.1 Кинематические расчеты На рисунке представлены схемы встречного пиления круглыми пилами с верхним и нижним расположениями пильного вала.

Изображение слайда
32

Слайд 32

Подлежащая раскрою древесина (брусья, заготовки) с высотой пропила Н надвигается по вектору скорости подачи U на вращающийся диск пилы. Скорость резания рассчитывается по формуле Где D - диаметр пильного диска, мм; n- частота вращения пильного вала, мин -1. Подача на один зуб определяется по зависимости U=1000U / nz, мм Где U - скорость подачи, м/мин; z- число зубьев пилы. Траекторией движения зуба в пропиле является циклоида. Каждым зубом снимается стружка переменной толщины. Средняя толщина стружки рассчитывается: h c р = U z sin   φ ср Где φ ср - средний угол контакта. Дуга a,b является дугой контакта зуба с древесиной. Точка а является точкой входа, точка b – точкой выхода зуба из древесины. Средняя точка с делит дугу контакта пополам. Отмеченными точками соответствуют угол входа φ вх, угол выхода φ вых и средний угол φ ср. 32

Изображение слайда
33

Слайд 33

Для станков с нижним расположением пильного вала Для станков с верхним расположением пильного вала допускается φ вх =0. Тогда 3.2 Усилие и мощность резания Среднее касательное усилие резания рассчитывается по объемной формуле Р k = iKbH (U/60V), Н, i - Число пил на валу,шт. К- удельная работа резания, Дж/см 3, b- ширина пропила,мм, Н- высота пропила,мм U- скорость подачи, м/мин V- скорость резания,м /с 33

Изображение слайда
34

Слайд 34

Удельная работа резания рассчитывается по формуле К=К u a попр, Где К u - удельная работа резания в зависимости от подачи на зуб U z a попр - поправочный коэффициент. Для расчета ширины пропила b=S+2S’ назначаются толщина диска пилы S и уширение зубчатого венца на сторону S’. 34

Изображение слайда
35

Слайд 35

Мощность привода механизма резания рассчитывается по формуле Где N рез - мощность,затрачиваемая на резание,кВТ η – КПД механизма резания Нормальная составляющая усилия резания Р н ­ рассчитывается по зависимости Р н = mP k, где m - переходный множитель. 35

Изображение слайда
36

Слайд 36

3.3 Расчет режимов пиления древесины круглыми пилами(обратные задачи) Расчет режима пиления сводится к определению скорости подачи, критериям установления которой являются мощность привода механизма резания, работоспособность зубчатого венца пилы и заданная шероховатость поверхности распила. 3.3.1 Скорость подачи по мощности привода механизма резания При заданных толщинах распиливаемого материала H i решение осуществляется по плану K Uz U z ----- U z ---- U i в такой последовательности: 1)для заданных толщин распиливаемого материала Н i, по таблице назначаются величины поправочных коэффициентов а н 2) определяются численные значения произведения K i, U z для каждой высоты пропила Н i. Где поправочные коэффициенты M U - постоянный множитель для условий решаемой задачи 36

Изображение слайда
37

Слайд 37

3) соответственно каждому произведению K u, U z по одной из таблиц выбираются значения подачи на зуб U z ; ; 4) рассчитываются скорости подачи 5) строится графическая зависимость рассчитываемой функции U=f(H), где по оси абсцисс откладываются независимые переменные Н i,а по оси ординат значения- U i. 3.3.2 Скорость подачи по работоспособности зубчатого венца пилы Из условия заполнения впадины зубьев опилками скорость подачи определяется по формуле Где подача на зуб по работоспособности пилы, рассчитываемая по зависимости где = 0,35…0,45- коэффициент формы зуба; >3…5- коэффициент напряженности впадины зуба. 37

Изображение слайда
38

Слайд 38

3.3.3 Скорость подачи по заданной шероховатости поверхности распила Значение высоты микронеровностей R m max поверхности распила находится в корреляционной связи с подачей на зуб U z ­. Угол выхода ϕ вых составляется направлением векторов скоростей резания и подачи в точке выхода из древесины. Значения ϕ вых определяется так: - станки с верхним расположением пильного вала -станки с нижним расположением пильного вала 38

Изображение слайда
39

Слайд 39

3.3.4 Допустимая высота пропила по мощности привода механизма резания и конструктивным скоростям подачи Расчет высоты пропила осуществляется по плану U z ---- Ha H ---H Решение проводится в такой последовательности: 1) По конструктивным скоростям подачи U i определяют соответствующие подачи на зуб U zi 2) Для каждого значения U zi находят удельную работу резания К i 3) Используя исходные данные условий распиловки, рассчитывают произведения Где N пр - мощность привода механизма резания, кВт М н - постоянный множитель для условий решаемой задачи 4) Строится графическая зависимость функции Н= f(U), где по оси абсцисс откладываются значения U, а по оси ординат значения Н. 39

Изображение слайда
40

Слайд 40

3.4 Усилие и мощность резания при пилении ДСтП Расчеты выполняются по объемным формулам. Удельная работа резания K рассчитывается по зависимости К= К т а р а с а v a f, Дж/см 3 Табличное значение Где С- коэффициент,учитывающий группу плиты: для плит, изготовленных из резанной стружки С=1; для плит из стружки дробленки С=0,883; для плит из стружки- отходов от станков С=0,825; h cp - c редняя толщина стружки Коэффициент,учитывающий плотность плиты а р выбирается из таблицы: 40

Изображение слайда
41

Слайд 41

Коэффициент а с, учитывающий влияние содержания связывающего назначается из таблицы: Коэффициент а v, учитывающий влияние скорости главного движения назначается из таблицы: 41

Изображение слайда
42

Слайд 42

Коэффициент а f, учитывающий влияние фаски износа по задней грани зуба,выбирается из таблицы. Фаска износа f,мм, назначается из таблицы в зависимости от пути трения зуба пилы в плите L. Величина L рассчитывается по формуле Где l k – длина дуги контакта в зоне резания, мм n- частота вращения пильного вала,мин -1 Т-стойкость пилы с пластинками ВК-15,мин; K d = 0,93- коэффициент использования рабочего времени. К м = 0,5..0,85- коэффициент использования рабочего времени. 42

Изображение слайда
43

Слайд 43

Длина дуги контакта рассчитывается по формуле Где ѱ- угол контакта: Z - число зубьев пилы С= 80…100 мм –высота стола над осью пильного вала. 43

Изображение слайда
44

Слайд 44: 4 Цилиндрическое фрезерование

4.1 Кинематические расчеты На рисунке представлена схема продольного цилиндрического фрезерования со встречной подачей. Ножевая головка диаметром D (мм), имея частоту вращения n (мин -1 ), снимает слой древесины Н. Скорость резания определяется 44

Изображение слайда
45

Слайд 45

При скорости подачи U (м/мин) и числе резцов (ножей) в фрезерной головке Z подача на один нож (мм) рассчитывается по формуле Средняя толщина стружки h ср рассчитывается по зависимости где - угол выхода ножа из древесины, численно равный углу контакта ѱ -длина стружки, принимаемой равной длине дуги ab 45

Изображение слайда
46

Слайд 46

4.2 Силовые расчеты При цилиндрическом фрезеровании выделяют следующие силы: -среднее касательное усилие резания P k ; - среднее на дуге резания усилие P ср ; -мгновенное максимальное усилие Р max ; -нормальная составляющая усилия резания Р н ; Среднее касательное усилие резания Р к рассчитывается по зависимости Где В- ширина фрезерования, мм Н-толщина снимаемого слоя, мм Удельная работа резания при фрезеровании древесины и стружечных плит определяется по формуле Где К u – удельная работа резания в зависимости от подачи на нож(Дж/см 3 ) 46

Изображение слайда
47

Слайд 47

Среднее на дуге резания усилие рассчитывается по формуле D - диаметр окружности резания, мм. Мгновенное максимальное усиление рассчитывается по зависимости Нормальная составляющая усилия резания Р н рассчитывается через переходный множитель m от величины Р к Р н = тР К

Изображение слайда
48

Слайд 48

4.3. Расчет режимов продольного цилиндрического фрезерования 4.3.1Скорость подачи по мощности привода механизма резания и переменным значениям толщины снимаемого слоя Задача представляется функцией U = f ( H ), решение которой схематично приводится в такой последовательности: Для реализации схемы, преобразуя формулу, определяется произведение для заданной мощности привод а и переменных значений где А - постоянный множитель для условий заданной задачи; - поправочные коэффициенты, назначаемые для древесины 48

Изображение слайда
49

Слайд 49

Нан - произведение, значение которого принимается для каждого определяется с использованием метода интерполяции подача на нож Рассчитываются допустимые скорости подачи Строится график функции U = f ( H ). 4.3.2 Скорость подачи по заданной шероховатости поверхности Шероховатость обрабатываемой поверхности находится в корреляционной связи с длиной волны кинематической неровности l. 49

Изображение слайда
50

Слайд 50

Допустимая длина волны на обработанной поверхности для продольного фрезерования древесины Высота неровностей мкм, не более Предельная длина волны l,мм, при диаметре резания D, мм 100 120 140 160 180 15 32 60 100 200 2,7 3,7 5,2 6,7 9,5 2,9 4,0 5,6 7,3 10,3 3,2 4,3 6,2 7,9 11,0 3,4 4,7 6,6 8,5 12,0 3,6 4,9 7,0 9,0 12,6 Принимая во внимания то, что поверхность формируется практически одним ножом длина волны численно равняется подаче на нож допустимая скорость подачи определяется по формуле где l - длина волны, для заданного значения . 50

Изображение слайда
51

Слайд 51

4.3.3 Толщина снимаемого слоя Н по мощности механизма резания и конструктивным скоростям подачи План решения отражает цепочка: Последовательность решения: для конструктивных скоростей подачи рассчитывают подачи на нож ; назначается удельная работа резания выбирают для древесины поправочные коэффициенты и для ДСтП коэффициенты 4)рассчитывают КПД механизма резания 5)преобразуя зависимость, рассчитывают для каждой скорости подачи значения: при фрезеровании древесины 51

Изображение слайда
52

Слайд 52

при фрезеровании стружечных плит где Nnp -мощность привода, кВт; А- постоянный множитель для условий данной задачи. 6) для случая фрезерования древесины по данным по табл.46 находят соответствующие значения H 7) строят график зависимости H = f ( U ), где по оси абсцисс откладывают независимые значения U. 4.3.4 Ширина обрабатываемых заготовок по мощности механизма резания и скоростям подачи конструктивным Эта задача при фиксированном значении толщины снижаемого слоя решается по цепочке: 52

Изображение слайда
53

Слайд 53

Последовательность решения: для конструктивных скоростей подачи рассчитывают подачи на нож ; 2) по табл ице назначается удельная работа резания ; 3) поправочные коэффициенты для случая фрезерования древесины; 4) рассчитывают КПД механизма резания с использованием кинематической схемы 5) рассчитывают для каждой скорости подачи допустимое значение ширины фрезерования В: где -мощность привода, кВт ; А- постоянный множитель для условий данной задачи; 6) графически оформляется рассчитанная зависимость B = f ( U ). 53

Изображение слайда
54

Слайд 54

4.4 Примеры расчетов 4.4.1 Задача При калибровке дубовых щитов ( W = 8%) на рейсмусовом станке назначить толщину снимаемого слоя по мощности привода. Ножи армированы пластинками ВК-8. Число ножей Z =4, мощность привода ножевого вала 6 кВт, частота вращения ножевого вала n =500 Угол резания =65 , скорость подачи U =12 м/мин, ширина щитов В=400 мм, скорость резани я 33,5 м/с. Решение. 1) рассчитывается подача на нож 2) по таблице 27 назначается удельная работа резания =1,1; =1,16; Для твердосплавного инструмента принимается = 1,2; 3) из таблиц 40, 41, 43, 44 выбираются 1,04. 54

Изображение слайда
55

Слайд 55

4) механизм резания включает электродвигатель, клиноременную передачу и ножевой вал с парой подшипников качения; рассчитывается КПД механизма резания (табл. 7) 5) значение произведения 6) по табл. 46 устанавливается допустимая толщина снимаемого слоя Н = 1,0 мм. 4.4.3 Задача Для фуговального станка с автоподатчиком составить зависимость скорости подачи от толщины снимаемого слоя U = f ( H ) при выверке поверхности березовых щитов. Мощность привода ножевого вала = 4,5 кВт, частота вращения ножевого вала п = 6000, диаметр резания 128 мм, = 65°, ширина щитов В= 250 мм, влаж­ность древесины W = 8 %. Конструктивные скорости подачи толщине снимаемого слоя Н= 1,5 мм при уровне шероховатости, не превышающем 55 м/мин. Переменные значения Н= 1,2,3,4 мм. Назначить рабочую скорость подачи при Решение. Расчет функции U = f ( H ) проводится по плану:

Изображение слайда
56

Слайд 56

1 ) назначаются коэффициенты = 1,25, =1,1, = 1,57, = 1,16, a v = 1,0 ; 2) рассчитывается КПД механизма резания 3) Определяется постоянный множитель для заданных толщин снимаемого слоя назначаются величины 56

Изображение слайда
57

Слайд 57

5) рассчитывается произведение : 6) устанавливаем подачи на нож : Рассчитываются допустимые по мощности привода скорости подачи : 57

Изображение слайда
58

Слайд 58

7) график позволяет рекомендовать скорость подачи при H =1,5 мм в пределах 13,5 м/мин; 8) рассчитывается скорость подачи, при которой шероховатость поверхности не превышает Назначается предельная длина волны l =4 мм. По формуле определяется определяется допустимая скорость подачи Из двух полученных значений выбирается наименьшее, которое понимается как рабочая скорость подачи 58

Изображение слайда
59

Слайд 59

Задача При обработке буковых заготовок ( W =8%) шириной В = 100мм фрезерной головкой диаметром D = 130 мм при частоте вращения со стальными ножами ( Z =4 ) рассчитать потребную мощность привода и силы резания. Составить диаграмму сил резания, действующих за один оборот фрезерной головки. Скорость подачи , угол резания =65 ° толщина снимаемого слоя H = 3,0 мм, КПД механизма резания =0,85. Решение 1) подача на нож 2) назначается удельная работа резания эталонной древесины 3) из таблице выбираются поправочные коэффициенты (для V = 34м/с); 59

Изображение слайда
60

Слайд 60

4) полная удельная работа резания составит 5) рассчитывают скорость резания 6) определяется среднее касательное усилие резания и потребная мощность привода : 7) рассчитывается угол контакта 60

Изображение слайда
61

Слайд 61

длина стружки (дуга контакта) 1 к рассчитывается по формуле 8) определяется мгновенное максимальное усилие среднее усилие на дуге резания 9) определяется средняя толщина стружки Для этого значения устанавливается переходный множитель Рассчитывается нормальная составляющая усилия резания 61

Изображение слайда
62

Слайд 62

5 Сверление древесины. 5.1 Кинематические расчеты Для периферийных точек сверла скорость резания рассчитывается по формуле где D - диаметр сверла, мм; п - частота вращения сверла, мин Подача на режущий элемент сверла определяется по формуле: где U -скорость осевой подачи сверла z -число симметрично расположенных режущих элементов. Толщина стружки, снимаемой главными режущими кромками устанавливается по зависимости: где -угол наклона главных режущих кромок при вершине сверла. 62

Изображение слайда
63

Слайд 63

Длина стружки, снимаемой главной режущей кромкой, рассчитывается по формуле: 5.2 Силовые расчеты Мощность привода сверлильного шпинделя устанавливается по формуле : -табличное значение удельной работы резания при сверлении, -поправочный коэффициент ; D -диаметр сверла,мм; U -скорость осевой подачи, -КПД механизма резания. 63

Изображение слайда
64

Слайд 64

Значения и при сверлении сосны Диаметр сверла D,мм 10 15 20 10 15 20 Сверло с центром и подрезателями 0,1 0,5 1,0 2,0 430 110 70 50 196 52 34 25 113 33 23 18 43 55 70 100 20 26 34 50 11 16 23 36 Сверло с конической заточкой 0,1 0,5 1,0 2,0 870 310 240 200 460 160 125 107 300 100 75 62 87 155 240 400 46 80 125 214 30 50 75 124 Касательное окружное усилие рассчитывается по формуле: 64

Изображение слайда
65

Слайд 65

Осевое усилие подачи определяется по зависимости где m =1,0…1,6-переходный множитель Скорость подачи по мощности привода сверлильного шпинделя Расчет производится по плану 1) по табл устанавливаются численные значения поправочных коэффициентов и 2) рассчитывают КПД механизма резания в такой последовательности: 3) определяется произведение 65

Изображение слайда
66

Слайд 66

4) назначается подача на режущий элемент и рассчитывается допустимая скорость подачи 5) устанавливается подача на один оборот сверла 6 Шлифование древесины 6.1 Производительность шлифования В расчетах используются следующие характеристики производительности процесса шлифования : Аш - удельная производительность 1 см2 абразивной поверхности, вы­ражаемая объемом, (см3), срезаемой древесины с 1 см2 поверхности за один проход шкурки на пути 1 см; А и- удельная (минутная) производительность инструмента, выражаемая объемом, см3, срезаемого материала с площади 1 см за 1 мин. Аи=6000Аш V, где V- скорость главного движения ленты, м/с; 66

Изображение слайда
67

Слайд 67

А п - производительность процесса, выражаемая объемом, срезаемого материала со всей площади контакта за 1 мин, см 3 /мин: где F - площадь контакта шкурки с древесиной ; b и l k - ширина и длина контакта, см. Удельная производительность шкурки определяется по формуле где q -удельное давление при шлифовании, мПа; p- плотность древесины; d - размер абразивного зерна основной фракции зернистости, мм; -коэффициент на абразивный материал; -коэффициент на способ нанесения абразивов на основу шкурки; -коэффициент на остроту зерен. 67

Изображение слайда
68

Слайд 68

Библиографический список 1) Ивановский, В.П К определению контактного давления режущего диска и древесины [ Текст ] / В.П. Ивановский // Технологии и оборудование деревообработки в 21 веке : сб.тр. / под ред. В.А. Шамаева / ВГЛТА.-Воронеж, 2001.-С. 95-97. 2) Ивановский, В.П К определению частот собственных колебаний пильного вала оснащенного диском бесстружечного резания [ Текст ] / В.П.Ивановский // Технологии и оборудование деревообработки в 21 веке: межвуз.сб.науч.тр. / ВГЛТА. Воронеж,2003.- С.75-79. 3) Ивановский, В.П конструирование рациональных параметров режущих дисков [ Текст ] / В.П.Ивановский // Дизайн и производство мебели -СПб.-2005.-№ 3(8). С.- 27-30 4) Ивановский В.П. Конструирование тонких дереворежущих инструментов с вставными резцами [ Текст ] / В.П. Ивановский // Дизайн и производство мебели -СПб.2005.-№4(9).-С. 25-28. 5) Ивановский, В.П. моделирование технологических процессов бесстружечного деления древесины [ Текст ] / В.П.Ивановский, М.В. Ивановская / Дизайн и производство мебели. СПб.-2006.-№4(13).-с.30-34. 6) Ивановский, В.П Настройка станков для бесстружечного резания мягколиственной древесины [ Текст ] / В.П. Ивановский, А.В.Ивановский // Дизайн и производство мебели. 2009.-№3-4(23). – с.77-84 7) Ивановский, В.П Обеспечение работоспособности режущих дисков [ Текст ] / В.П. Ивановский // Вестн. Моск.гос.ун-та леса – Лесн. Вестн.-№6.-2005- 048.- 6с. 68

Изображение слайда
69

Слайд 69

8) Ивановский, В.П. Оборудование отрасли. Процессы бесстружечного деления и формообразования древесины [ Текст ] : тексты лекций /В.П. Ивановский, // ВГЛТА. – Воронеж, 2002.- 51 с. 9) Ивановский, В.П. Основные направления реализации технологических процессов бесстружечного деформирования в д /о производстве [ Текст ] / В.П.Ивановский, М.В. Ивановская //Материалы межд. конф.посв. 75-летию ВГЛТА/ВГЛТА.- Воронеж,2005.- Т.1.- С.290-293. 10) Ивановский, В.П. Основные направления совершенствования технологических процессов деления и формообразования древесины мягких пород давлением [ Текст ] / В.П.Ивановский, М.В.Ивановская //Сб.статей по материалам межд. научн.практ.конф. Проблемы и перспективы лесного комплекса/ ВГЛТА- Воронеж,2005,С.165-168. 11) Ивановский, В.П. Особенности деформатирования древесины мягких лиственных пород при бесстружечном делении /В.П.Ивановский// Деревообрабатывающая промышленность. –М.-№5.2006.-с.13-15. 12) Ивановский, В.П. О формировании рельефов из древесины мягких пород [ Текст ] /В.П. Ивановский //Научно-технические проблемы в развитии ресурсосберегающих технологий и оборудования лесного комплекса: сб.тр.-Воронеж,1998.- С.194-195. 13)Ивановский, В.П. О рациональных значениях углов поднутрения дереворежущего инструмента [ Текст ] /В.П.Ивановский, Л.Т.Свиридов, Т.В. Посметьева // Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего: материалы Междунар. науч.- практ. конф. посвященной 50-летию Лесоинженерного факультета/ ВГЛТА.- Воронеж,2004.-Ч.1.-С.79-82. 14) Ивановский, В.П. Основы теории резания древесины [ Текст ] : тексты лекций / В.П.Ивановский // ВЛТИ.- Воронеж: ВЛТИ,ВПИ,1988.-37 с. 69

Изображение слайда
70

Слайд 70

15) Ивановский, В.П. Повышение эффективности технологических процессов бесстружечного деления и формообразования древесины мягких пород [ Текст ] / В.П.Ивановский // Актуальные проблемы лесного комплекса.- Брянск 2005, вып.11,- С.114-117. Материалы международной межвузовской научно-технической конференции, посвященной 75-летию Брянского.гос.инж-техн.академии «Лес-2005»,июнь 2005. 16) Ивановский, В.П. Приоритетные направления совершенчтвования процессов резания древесины [ Текст ] / В.П.Ивановский, А.В.Ивановский // Современные технологические прочесы получения материалов и изделий из древесины : сб.научн.тр / ГОУ ВПО «ВГЛТА».-ВОРОНЕЖ,2010.-Вып.1.-8с. 17) Ивановский, В.П. процессы бесстружечного деформирования в механической обработке древесины [ Текст ] /В.П.Ивановский // Лесн.пром-сть.-2005. -№2.-С.25-27. 18) Ивановский, В.П. Разрезание и штампование древесины [ Текст ] /В.П.Ивановский, А.В.Ивановский //Дизайн и производство мебели.- СПб.-2006.-№1(22).с. 43-50. 19) Ивановский, В.П. Повышение эффективности технологических процессов бесстружечного деления древесины мягких пород [ Текст ] / В.П.Ивановский, П.А. Смирнов // Вестн. Моск.гос.ун-та леса- Лесн.вест.-12.2005.-№-064.-7с. 70

Изображение слайда
71

Слайд 71: Оглавление

Введение…………………………………………………………………………………………..3 Пиление рамными пилами 1.1. Кинематические расчеты ………………………………………………………………..….4 1.2. Силы и мощность резания……………………………………………………………….…..7 1.3 Расчет режима работы лесопильной рамы………………………………………...……….12 1.4. Проверка полотна пилы на устойчивость…………………………………………..………14 1.5 Пример расчета режима работы лесопильной рамы……………………………....……….16 2. Пиление ленточными пилами. 2.1. Кинематические расчеты………………………………………………………………….….21 2.2 Силы и мощность резания……………………………………………………………….…..23 2.3 Расчет режима пиления ленточными пилами……………………………………….……….25 2.4 Пример расчета режима работы……………………………………………..……………….28 3. Пиление круглыми пилами 3.1. Кинематические расчеты……………………………………………………………………..31 3.2. Усилие и мощность резания…………………………………………………………....…….33 3.3. Расчет режимов пиления древесины круглыми пилами……………………..……………36 3.4. Усилие и мощность резания при пилении ДСтП ………………………………………...….40 71

Изображение слайда
72

Слайд 72

4. Цилиндрическое фрезерование 4.1 Кинематические расчеты………………………………………………………….44 4.2. Силовые расчеты…………………………………………………………….……44 4.3. Расчет режимов продольного цилиндрического фрезерования……………….46 4.4. Примеры расчетов………………………………………………………..………..48 5. Сверление древесины 5.1. Кинематические расчеты…………………………………………………………62 5.2. Силовые расчеты……………………………………………………...……………63 6. Шлифование древесины……………………………………………………….…….66 Библиографический список ………………………………………………………...…68 72

Изображение слайда
73

Последний слайд презентации: Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное

Ивановский Владимир Павлович Оборудование отрасли Дереворежущие станки и инструменты тексты лекций: «Расчет режимов резания древесины» для студентов очной и заочной форм обучения по направлению подготовки 250400- Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств и 651600 – технологические машины и оборудование. Под редакцией автора Компьютерный набор авторов Верстка С.Ю Крохотиной ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия »394087, Воронеж,ул.Тимирязева,8 Подписано в печать Формат Объем 3,2 п.л Усл.печ.л.3,2 Уч-изд, л. 3.0 тираж 100 экз. заказ Отпечатано в УОП ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» 394887, г. Воронеж, ул Докучаева,10. 73

Изображение слайда