Анализ фрезерного станка ФСА-1

F_k= = 164.6  H;

Рис. 3.3. Схема сил при фрезеровании древесины

 

Сила  резания по задней поверхности резца:

F_з=(a_r - 0.8) pb = (1.2-0.8) 2.5 30 =15.6 H;  (3.30)

Сила  резания по передней поверхности  резца:

F_п= F_k- F_з=164.6 – 15.6 = 149 H;      (3.31)

 

 

 

 

 

Радиальная  сила:

F_R= 0.5 F_з - F_п tg (90-d-j_тр)=

=0.5 1.2² 15.6 – 149 tg (90°-70°-15°)=  -2.2 H;   (3.32)

Сопротивление подаче:

F_Q= F_kcosQ + F_R sinQ=164.6 cos 24.2°+(-2.2 )sin 24.2°=148.9 H; (3.33)

Сила  нормальная к подаче:

F_s= F_kcosQ - F_R sinQ=164.6cos 24.2°-(-2.2 )sin 24.2°=150.7 H.         (3.34)

3.5. Построение  графика скоростей подач для  рассматриваемого оборудования.

Расчет, произвожу по задаче из учебника Бершадского  А.Л. [1]: стр.180, пример 3. Исходные данные: h=1; 2; 3; 4; 5; 6 мм, ширина обработки b=30 мм, частота вращения шпинделя 4500 мин^-1 , угол резания d=70°, число резцов n=4 шт, начальный радиус затупления r₀=5 мкм; T=120 мин, шероховатость поверхности Ñд9 (R_{z макс}=16-30 мкм=0.016 – 0,03 мм. По приложению 7 и 2 [1]):

Таблица. 3.1.

Расчетные формулы	Размерность	Толщина фрезеруемой  полугалтели R, мм
		5	10	15	20	25	30
h.ср.	мм	3.9	7.85	11.7	15.7	19.6	23.55
Fк= ;	Н	136.4
;		0.16	0.23	0.29	0.33	0.37	0.41
Q=y	град	9.2	13.3	16.8	19.2	21.7	24.2
= ;	мм	24.4	34.1	40.34	47.57	53	57.43
p  = 1.6 + 0,036y	Н/мм	1.93	2.07	2.20	2.29	2.38	2.47
k = (0.2+0.004 y)d+(0.07+ 0.0015 y)V-(5.5+0.17 y)	Н/мм2	14.3	15.09	15.77	16.24	16.73	17.22
Dr= =0.864	мкм	21.08	29.46	34.85	41.12	45.8	49.61
ar=1+ ;	мм	1.84	2.17	2.39	2.57	2.83	2.98
Fзуб= ;	H	615	440	372	315.4	283.1	261.2
UZ = ;	мм	52.21	11.4	4.75	2	0.75	0.2

 

Продолжение таб.3.1.

, мм

Толщина фрезеруемой  полугалтели R, мм

5

8.4

5.5

4.4

3.5

3.0

2.6

 

		10		4.1	2.6	2.0	1.6	1.3	1.1
		15		2.6	1.6	1.2	0.9	0.7	0.6
		20		1.9	1.2	0.8	0.6	0.4	0.3
		25		1.5	0.9	0.6	0.4	0.3	0.2
		30		1.2	0.7	0.5	0.3	0.2	0.1

, мм

Толщина фрезеруемой  полугалтели R, мм

5

52.29

24.03

15.11

10.64

8.06

6.35

 

		10		25.37	11.36	6.98	4.75	3.49	2.65
		15		16.39	7.14	4.27	2.79	1.96	1.42
		20		11.91	5.03	2.91	1.81	1.20	0.81
		25		9.21	3.76	2.10	1.22	0.74	0.44
		30		7.42	2.92	1.56	0.83	0.44	0.19

м/мин

5

941.3

432.5

271.9

191.5

145.1

114.4

 

		10		456.6	204.5	125.6	86.6	62.8	47.8
		15		295.1	128.5	76.8	50.3	35.3	25.6
		20		214.3	90.5	52.4	32.6	21.6	14.5
		25		165.8	67.7	37.8	22	13.3	7.8
		30		133.5	52.5	28	15	7.9	3.4

м/мин

Ѷ9

Ѷ8

Ѷ7

Ѷ6

Ѷ5

 

18.9

27

33.75

47.25

58.5

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3.4.График скоростей подач

 

3.6. Расчет  потребного количества дереворежущего  и абразивного инструментов на  год

Различают три  вида исчисления потребности в режущем  инструменте: годовую потребность; переходящий запас инструмента  на складе предприятия; оперативный фонд инструмента в работе и заточке.

Годовой расходный  фонд (в шт.), можно вычислить из количества и длительности работы основного  технологического оборудования

по формуле:

;          (3.35)

где Т – время  работы инструмента в году, ч;

z=4 – число одинаковых инструментов в комплекте на один станок;

a=15 мм – величина допускаемого стачивания рабочей части режущего инструмента;

b=0.15 мм – величина уменьшения рабочей части инструмента за одну переточку;

а/b= 100  – возможное число переточек за срок службы инструмента;

t=10 ч – продолжительность работы инструмента между двумя переточками;

 

 

k=0.05 – коэффициент, учитывающий поломку и непредвиденные расходы инструмента.

Для определения  длительности работы инструмента на планируемый период времени необходимо установить календарный фонд времени в соответствии с принятым режимом работы предприятия и учитывать время не только на технологические операции, но и на техническое обслуживание станка:

 

Т= l ∙ m ∙ T_см ∙ η ;

 

l= 258 – число рабочих дней в году,

m= 2 – число смен,

T_см =12 ч – продолжительность смены,

η= 0.8 – коэффициент загрузки, тогда:

 

Т=258 2 12 0,8=4953.6 ч;

 

В итоге получим:

 

=20.8» 21 шт;

 

Потребное число  абразивных инструментов в год для  заточки данного вида дереворежущего инструмента определяется по формуле:

;         (3.36)

где b_a=0.015 шт.– расход абразивного инструмента на одну заточку (круги из карбида кремния  белого КБ):

 

=31.286 » 31  шт.

 

 

 

 

 

 

3.7. Выводы  по разделу.

 

В результате выполнения данной части работы были проанализированы и получены оптимальные скорости подачи заготовки, а также рассчитана требуемая мощность двигателей, как механизма резания, так и механизма подачи. В результате было получено: скорость подачи равная 18.9 м/ми, полезная мощность резания 4.5/5.2 кВт, полезная мощность подачи 0,21 кВт.

При расчете потребного количества инструмента  было установлено, что в год необходимо 21 фреза и 31 заточных кругов, чтобы обслужить один станок, который должен работать в одну смену по 12 часов.

 

 

 

 

4.ВЫВОДЫ ПО  РАБОТЕ.

 

В процессе выполнения курсовой работы был рассмотрен фрезерный  инструмент, для которого были подобранны и обоснованы такие режимы фрезерования при эксплуатации фрез цельных, фасонных, которые будут обеспечивать наилучшие технико-экономические показатели. От качества, надёжности и работоспособности дереворежущих инструментов в значительной степени зависят качество и точность получаемых изделий в деревообработке.

В проекте был  предложен также комплекс работ, обеспечивающих оптимальную эксплуатацию инструмента, повышение его работоспособности, а также прочностных и технологических  параметров. процесс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

1. Бершадский А.Л., Цветкова Н.И. «Резание древесины», Минск, 1975г.

2. Коротков В.И. «Деревообрабатывающие станки», Москва, 1991г.

3. Морозов В.Г. Справочник «Дереворежущий инструмент», Москва, 1988г.
4. Амалицкий В.В, Санёв В.И «Оборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий», Москва, 1975г.
5. Грубэ А.Э. «Дереворежущие инструменты». -М.: Лесная промышленость, 1971.
6. Грубе А.Э., Санев В.И. «Основы теории и расчета д/о станков машин и автоматических линий», Лесная промышленность, 1973г.
7. Соловьев А.А., Коротков В.И. «Наладка деревообрабатывающего оборудования», Москва, 1987г.
8. Маковский Н.В., Амалицкий В.В, Комаров Г.А., Кузнецов В.М. «Теория и конструкции деревообрабатывающих машин», Москва, 1990 г.
9. Кутуков Л.Г. «Конструкуции и расчет деревообрабатывающего оборудования», Москва, 1985г.
10. СТП БГТУ 002-2007. ПРОЕКТЫ (РАБОТЫ) КУРСОВЫЕ. Требования и порядок подготовки, представление к защите и защита. – Мн. БГТУ.2007
11. Гришкевич А.А. «Резание древесины и дереворежущий инструмент.Лабораторный практикум», Минск, БГТУ, 2009 г.
12. Глебов И.Т., Неустроев Д.В. , «Справочник по дереворежущему инструменту», Екатеринбург, УГЛТА, 2000 г.
13. Паспорт станка ФСА-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень  графического материала

Функциональная схема  станка ФСА-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Станок  фрезерный ФСА-1   Вид общий