Анализ конструктивных и технологических характеристик станка СР6-9

Обеспечение высокой точности расположения лезвий на окружности резания может быть достигнуто операцией прифуговки кончиков резцов при рабочем вращении инструмента (срезанием абразивным инструментом – оселком неодинаковых выступов отдельных резцов на величину порядка средних значений 𝜏). Размеры режущего инструмента оговорены в технических характеристиках. Выбор рациональных режимов обработкиСиловой и мощностной расчет механизма подачи станка: схема действия сил при подаче, расчет сил сопротивления подаче, расчет тягового усилия механизма подачи, расчет КПД механизма подачиПорода древесины – сосна, влажность древесины W = 8%. Размеры изготавливаемых изделий: длина – 2000 мм, ширина – 600 мм, толщина – 40 мм. Высота пропила или толщина снимаемого слоя: 1, 2, 3, 4 и 5 мм. Ширина пропила или ширина обработки: 600 мм. Требуемая шероховатость поверхности , время работы инструмента Т = 360 мин или 6 ч. n = 4570 об/мин; число ножей z = 4, угол резания δ = 64°, диаметр окружности резания D = 125 мм. Определим допускаемую подачу на резец и скорость подачи , принимаем угол встречи с волокнами , если надо получить поверхность с шероховатостью Таблица 2 – Допустимая подача на резец при продольно-торцовом фрезерованииВысота неровностей мкм, не болееПодача на резец , мм, при угле встречи с волокнами древесины , °015304590320,30,1---601,00,50,10,10,11001,50,90,50,30,22002,01,70,750,80,33202,52,11,41,60,55003,02,62,12,20,7По таблице 1 для заданных значений и выбираем допускаемую подачу на резец Скорость подачи: Силовой и мощностной расчет механизма резания станка: схема процесса резания в станке, кинематические показатели процесса резания, расчет сил резания, расчет мощности привода механизма резанияПри фрезеровании древесины мощность резания рассчитывается по формуле: где - табличное значение удельной работы резания, Дж/см3; - поправочный коэффициент, учитывающий влияние отдельных факторов (); – ширина фрезерования, равная ширине обрабатываемого материала, мм; - глубина фрезерования, мм; - скорость подачи заготовки, м/мин. - мощность электродвигателя. Мощность при толщине снимаемого слоя : Определим скорость резания по формуле: Определяем подачу на зуб: Вычисляем угол выхода резца из древесины: Средний угол контакта резца с древесиной:=Средняя толщина срезаемого слоя: Выбираем по таблице 1.4 [8, с.29] в зависимости от и величинуПоправочный коэффициент для заданных значений: 1,04Окружная касательная сила резания: Мощность при толщине снимаемого слоя : Средний угол контакта резца с древесиной:=Средняя толщина срезаемого слоя: Выбираем по таблице 1.4 [8, с.29] в зависимости от и величинуПоправочный коэффициент для заданных значений: 1,04Окружная касательная сила резания: Мощность при толщине снимаемого слоя : Окружная касательная сила резания: Нам не хватает мощности двигателя главного движения для толщин снимаемого слоя в 4 и 5 мм. Можно уменьшить скорость подачи : например при снятии слоя t = 4 мм, можно взять А при снятии слоя t = 5 мм, скорость берем . А для этого нужен двигатель с бесступенчатым изменением частоты вращения. Исследование условий работы станка: определение скоростей подачи с учетом мощности привода механизма резания, требований к шероховатости поверхности, кинематики механизма подачи, работоспособности режущего инструментаВыбор режима работы на фрезерных станках любой конструкции сводится к определению скорости подачи обрабатываемых заготовок. Фрезерование часто является заключительной операцией механической обработки заготовок, так как шлифование после фрезерования (особенно фигурных заготовок) затруднено. Поэтому при выборе режимов работы фрезерных станков исходят из требований, предъявляемых к шероховатости обработанной поверхности. Шероховатость поверхности зависит от величины подачи и угла встречи (ψвх) резца с волокнами древесины. Наибольшая шероховатость образуется при ψвх= 30 ... 50°. Шероховатость указывается в технологических картах. Надо стремиться к тому, чтобы длина волн е соответствовала подаче материала на один резец , а величина была возможно минимальной. Первое условие обеспечивается тщательной установкой всех резцов в инструменте и последующей их прифуговкой. Пути выполнения второго условия показывает формула: Получить как можно меньшее значение не снижая величины можно, увеличивая число резцов Z во фрезерном инструменте и (или) увеличивая частоту вращения инструмента n. Построение графика для выбора оптимальной скорости подачи, определение возможности более полного использования ресурсов станкаВ предыдущем пункте мы выяснили, чтобы получить как можно меньшее значение не снижая величины нужно увеличить частоту вращения инструмента n. Построим график зависимости от n, при постоянной для достижения шероховатости Рисунок 7 – График зависимости от частоты вращения резания nРисунок 8 – График зависимости от количества ножей в ножевом вальце при n = 4570 об/мини По второму графику мы видим, что количество ножей после 6 штук на шероховатость поверхности почти не влияет. 3.5 Анализ способов загрузки заготовок в станок с учетом размеров заготовок и выгрузки изделий из станкаНа рейсмусовом станке СР6-9 с автоподачей фрезеровка заготовок механизирована лишь частично, так как их кладут на стол, подают до упора и снимают вручную. Главное движение режущего инструмента и его подача механизированы. Условия работы обслуживающего персонала – очень тяжелые, большая вероятность травматизма, производительность низкая - влияние человеческого фактора. Правда, механизация и автоматизация потребует больших вложений, это возможно на крупных предприятиях. Варианты технологических схем. Рисунок 9 – Схема подачи вариант 1В первой схеме подача стопы щитов на загрузочную платформу производится рабочим вручную. Подача листов на станок осуществляется пневмотолкателем. Устройство рассчитано на фрезеровку только одного типоразмера щитов. Рисунок 10 – Схема подачи вариант 2Во второй схеме я применила подъемный стол с гидроцилиндром. Но стоимость данного оборудования примерно 18000р, а нам требуется 2 стола. Применила автоподатчик с набором скоростей и с частотным преобразователем. В третьей схеме я также применила автоподатчик с бесступенчатым регулированием скорости подачи, можно его не покупать, а сделать самим – расчеты я сделаю сама, т.е. подающее устройство не понадобится. Напольные конвейеры сделаю с электроприводом – так что можно будет автоматизировать подачу стоп щитов к загрузочной платформе и с разгрузочной на конвейер. Рисунок 11 – Схема подачи вариант 3Рассмотрев три схемы, мы делаем вывод, что третья схема наиболее подходит нам, так как наиболее экономична, не потребуется закупать дорогое оборудование, можно будет автоматизировать подачу стоп щитов к платформам и от них. И еще, что немаловажно – это устройство можно будет переналаживать на более длинные листы – до двух метров.Расчет производительности станкаДля станка, обрабатывающего детали сплошным потоком (без промежутков) производительность вычисляют по формуле: ,Для станков с цикловым движением: , где Т – длительность рабочей смены, мин; i0 – количество одновременно обрабатываемых деталей за один проход (один цикл); Км – коэффициент производительности станка (коэффициент использования машинного времени), =0,8-0,9;коэффициент использования станка =0,88-0,99;iп – количество проходов, требуемое на одну учетную деталь; То – время обработки, мин.; Тв – вспомогательное время, мин.; Тц – время цикла, мин.Для припуска t = 1, 2 и 3 мм: Для припуска t = 4 и 5 мм: Для станков с цикловым движением: Общие выводы и рекомендации по модернизации станкаЕсли станок СР6-9 дополнить механизмами для подачи заготовок на стол, перемещения их до упора и снятия со стола, то операция фрезерования будет механизирована полностью. Попробуем автоматизировать процесс работы на нашем станке, чтобы исключить ручной труд, а. следовательно, травматизм. А так же повысить производительность труда и культуру производства. Чтобы снимать слой толщиной t = 4 мм и 5 мм при заданной шероховатости нужно увеличить мощность станка. Можно было бы поставить бесступенчатый двигатель, тогда можно было бы бесступенчато менять скорость подачи деталей, а значит.увеличивать производительность, качество поверхностей продукции. Список используемой литературыАмалицкий В.В.,Амалицкий В.В Оборудование отрасли: Учебник. М.: МГУЛ, 2005. 584 с. Амалицкий В.В., Любченко В.И., Станки и инструменты деревообрабатывающих предприятий, Москва, «Высшая школа», 1977,355 с. Афанасьев П.С., Станки и инструменты деревообрабатывающих предприятий, Москва, «Лесная промышленность», 1973, 505с. Бектобеков Г.В. Безопасность жизнедеятельности на предприятиях лесопромышленного комплекса: Учебное пособие. СПб.: СПбГЛТА, 2008.112 с. Грубе А.Э., Санев В.И. Основы расчета элементов привода деревообрабатывающих станковМ. Лесная промышленность, 1969, 343с.Грубе А.Э., Санев В.И. Основы теории и расчета деревообрабатывающих станков, машин и автоматических линий.М. Лесная промышленность, 1973, 383с.Каменев Б.Б., Сергеевичев А.В. Дереворежущие инструменты: Учебное пособие. СПб.: СПбГЛТА, 2013.330 с. . Коротков В.И., Деревообрабатывающие станки, 1986, Москва, «Высшая школа», 1986, 192 с. Любченко В.И., Резание древесины и древесных материалов, М. МГУЛ,2002, 310 с. Маковский Н.В. Проектирование деревообрабатывающих машин. М. Лесная промышленность, 1982, 300 с. Маковский Н.В. Теория и конструкция деревообрабатывающих машин. М. Лесная промышленность, 1990, 605с. Манжос Ф.М., Дереворежущие станки, Москва, «Лесная промышленность», 1974, 390 с.Справочник молодого оператора автоматических и полуавтоматических линий деревообрабатывающих производств, Волков Е.Н., Кузнецов В.М., Москва, «Высшая школа», 1991, 176 с. Потемкин Л.В. Деревообрабатывающие станки и автоматические линии, Москва, «Лесная промышленность», 1987, 387 с..