Разработка рациональных режимов резания при эксплуатации фрез сборных

1
Учреждение образования
«Белорусский государственный технологический университет»
Факультет технологии и техники лесной промышленности
Кафедра деревообрабатывающих станков и инструментов
Специальность «Профессиональное обучение»
Специализация «Профессиональное обучение (деревообработка)»
Пояснительная записка
Курсового проекта
По дисциплине «Резание древесины и дереворежущий инструмент»
Тема: «Разработка рациональных режимов резания при эксплуатации фрез сборных»
Исполнитель
Студентка 3 курса группы 8
Т.В. Черепкова
Руководитель
Заведующий кафедрой, канд. техн. наук
А.А. Гришкевич
Курсовой проект защищен с оценкой
Руководитель
А.А. Гришкевич
Минск 2008
2
Реферат
Пояснительная записка 32 , рис.5, 12 источников.
ФРЕЗА, ДРЕВЕСИНА, РЕЗАНИЕ, СТАНОК, ДЕТАЛЬ, ИНСТРУМЕНТ, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ
Целью выполнения курсового проекта являются:
1. Изучить и познать объективные закономерности факторов, влияющих на
процесс обработки резанием и физическую сущность процесса;
2. Изучить методы улучшения качества обработки, обеспечения максимального выпуска продукции, снижения себестоимости за счет экономии материалов, электроэнергии, увеличения производительности и облегчения труда
рабочих разработкой и внедрением рациональных методов обработки;
3. Изучить методы повышения долговечности и надежности работы инструментов.
Произведены расчет рациональной скорости подачи, требуемой мощности резания на выполнение технологического процесса, фактических сил резания и потребного количества инструмента. Расчет должен обеспечить получение необходимого качества обработанной поверхности детали.
Результатом курсовой работы является наиболее рациональный метод получения
необходимой детали – это выбор наиболее подходящего оборудования для обработки,
выбор типового инструмента и определение его основных параметров, а также определение режимов обработки, обеспечивающих наибольшую производительность при
минимальных экономических затратах.
Графическая часть включает:
- функциональную схему обработки – 1 лист А4;
- чертеж режущего инструмента – 1 лист А4;
- общий вид проектируемого приспособления – 1 лист А4;
- деталировка приспособления – 1 лист А4.
3
Содержание
Введение ……………………………………………………………………………………….4
1. Общая часть…………………………………………………………………………………5
1.1.Технологические операции при получении готовой детали……….….5
1.2.Выбор оборудования для изготовления детали…………………………6
1.3. Основные технические данные станка и его краткое описание……...7-8
1.4. Обоснование и расчет линейных и угловых параметров режущего инструмента……………………………………………………………………………….9
1.5. Выбор типового инструмента……………………………………………10
1.6. Выводы по разделу……………………………………………………..…11
2. Расчетная часть………………………………………………………………....12
2.1. Расчет и обоснование рациональной скорости подачи…………….….12
2.2. Расчет требуемой мощности резания на выполнение технологического процесса………………………………………………………………………………13-15
2.3.Расчет фактических сил резания…………………………………………16
2.4. Расчет потребного количества режущего инструмента на год и абразивного
инструмента для его заточки……………………………………………………17
2.5. Выводы по разделу………………………………………………………18
3. Техническая эксплуатация инструмента……………………………………19
3.1. Подготовка инструмента к работе и уход за ним……………………19-21
3.2.Требования техники безопасности работы на станке, экологические требования…………………………………………………………………………………22
3.3. Выводы по разделу…………………………………………………..…..23
4. Конструкторская часть………………………………………………………..24
4.1. Назначение и область применения проектируемого объекта…..……24
4.2. Анализ существующих конструкций аналогичного типа………..…..25
4.3. Обоснование необходимости проектирования прибора…………….26
4.4. Разработка и обоснование технических требований к проектируемому объекту……………………………………………………………………………….…27
4.5. Техническая характеристика проектной разработки…………………28
4.6. Описание конструкции……………………………………………….…29
4.7. Выводы по разделу………………………………………………………30
Выводы по проекту………………………………………………………………31
Список литературы………………………………………………………………32
4
Введение
Целями разработки рациональных режимов резания при эксплуатации сборных
фрез являются расчет рациональной скорости подачи, мощности, фактических сил резания при фрезеровании.
Среди всех процессов резания фрезерование занимает, пожалуй, лидирующее
место, потому что этот процесс позволяет получать прямолинейные и криволинейные
(профильные) поверхности. При помощи этого процесса осуществляют обработку
щитов, и собранных узлов, выборку пазов, гнезд, проушин, галтелей, штапов, измельчают древесину в щепу, зарезают шипы различных видов, в том числе и ящичные.
Фрезы широко применяются при обработке деталей на фрезерных, калевочных,
шипорезных, копировальных и многих других деревообрабатывающих станках, которые используются в условиях мебельных и других предприятий. Этот тип инструмента имеет многочисленные конструктивные формы (цельные фрезы, фрезы со вставными резцами или ножами, комбинированный фрезерный инструмент и пр.). Важным
свойством фрезерного фасонного инструмента являются легкость и точность заточки,
зависящие от конструктивных его форм, правильный выбор которого обеспечивает
неизменность режущего профиля и углов резания зубьев при последовательных нормальных их заточках. Основное достоинство сборных фрез – экономия дорогостоящих
инструментальных материалов. Сборные фрезы со сменными регулируемыми ножами
отличаются постоянством диаметра резания и большим сроком службы, так как по
мере износа ножей они довольно легко могут быть изготовлены на деревообрабатывающем предприятии. Однако эксплуатация и подготовка к работе сборных фрез со
сменными режущими элементами сложнее, чем цельных. Они требуют тщательной
установки и закрепления режущих элементов, а также их уравновешивания. Но на
фоне всех достоинств фрезы очень опасны при их эксплуатировании.
Следует отметить, что режимы резания должны обеспечивать наибольшую
производительность при минимальных экономических затратах, что в данной курсовой работе мы и должны будем сделать.
5
1.Общая часть
1.1 Технологические операции при получении готовой детали
По заданию требуется обработать брусок из древесины дуба размерами
80х40х1000 мм, сняв с него фаску под углом 20°.
Обработку бруска в данном случае можно осуществить на фуговальном станке,
установив направляющую линейку на необходимый угол и за несколько проходов
добиться нужного результата. Можно обработать заготовку на круглопильном станке, но в этом случае возникнут трудности с получением необходимого качества поверхности. Также можно получить необходимый результат с помощью ленточнопильного станка, сняв под необходимым углом две фаски, но также возникнут
трудности с получением поверхности необходимого нам качества.
Технологическими операциями при получении готовой детали с условием, что
исходным материалом является необрезная доска, следующие:
1. создание базовых поверхностей на фуговальном станке;
2. на круглопильном станке обработать доску в размер по ширине, длине;
3. на рейсмусовом станке обработать деталь в размер по толщине;
4. на фрезерном станке снять фаску при помощи конической фрезы.
КП РД 01.01.ПЗ
Лит.
Изм. Лист
Разраб.
№ докум.
Провер.
Юстинко
Гришкевич
Т. Контр.
.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Гришкевич
Подпись Дата
Масса
Масштаб
Общая часть
Лист
тт
1
Листов
7
БГТУ 2090311608
6
1.2 Выбор оборудования для изготовления детали
В отличие от пиления в процессе фрезерования древесина не разделяется на
части, а с заготовки снимается стружка серповидной формы. Фрезерованием обрабатывают плоские и профильные (криволинейные) поверхности, вырабатывают пазы и гнезда, измельчают древесину в технологическую щепу и т.д.
Наиболее универсальными являются фрезерные станки. Фрезерный режущий
инструмент может быть разнообразной конструкции и назначения, заменяет процессы пиления, строгания, сверления, точения и т.п. Применяя большие скорости
резания, достигаемые высокими оборотами шпинделя, можно получить высокое качество обработанной поверхности. Высота неровностей при фрезеровании составляет R=16-300 мкм. Скорость подачи составляет 6-42 м/мин.
Обеспечение резания заготовки под углом к волокнам при фрезеровании можно осуществить тремя способами:
1) наклон стола на требуемый угол;
2) наклон шпинделя на требуемый угол;
3) применение конической фрезы.
Фрезерные станки обладают рядом недостатков: высокая потребляемая мощность 1,5 – 13,5 кВт, а также высокая стоимость режущего инструмента, что связано
со сложностью его конструкции и изготовления.
Для изготовления требуемой детали я выбрала фрезерование, не смотря на высокую энергоемкость и высокую стоимость метода. Это обусловлено высоким требованием к шероховатости получаемой поверхности R=60-30 мкм, которую другие
процессы обеспечить не могут.
Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя наиболее универсальны. Кроме плоского и профильного фрезерования кромок и торцов деталей, их
можно использовать для нарезки шипов и ряда других операций, выполняемых с
ручной и механической подачей. Конструктивно станки выполнены одинаково за
исключением механизма подачи. При продольной прямолинейной обработке деталей используют механическую подачу заготовок автоподатчиком. Добавление автоподатчика позволяет увеличить производительность и облегчит условия труда на
фрезерном станке.
Я выбрала для изготовления заданной детали станок ФС-1, т.к. он затрачивает
немного электроэнергии (мощность станка 5,5 кВт), частота вращения шпинделя
1
варьируется от 3000 до 9000 мин . Но работа на этом станка не безопасна, так как
отсутствует механическая подача заготовок.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
2
7
1.3.
Основные технические данные станка и его краткое описание
Наибольшая высота заготовки, мм ……………………………………80
1
Частота вращения шпинделя, 1000 мин ……………………3; 4,5; 6; 9
Наибольший диаметр фрезы, мм……………………………………..140
Вертикальное перемещение шпинделя, мм………………………….100
Мощность электродвигателя, кВт ……………………………….......5,5
Габаритные размеры, мм
длина…………………………………………1085
ширина…………………………………...…..1075
высота………………………………………..1255
Масса, т………………………………………………………………...0,8
Краткое описание станка: внутри станины станка смонтирован шпиндельный
суппорт с режущим инструментом. Суппорт переставляют по высоте маховиком.
Сверху на станине неподвижно установлен стол, а также передняя и задняя направляющие линейки для базирования обрабатываемого материала. Для предотвращения обратного выброса заготовки из станка предназначен тормозной сектор. Вращающийся инструмент закрыт ограждением.
Шпиндель приводится во вращение от двухскоростного электродвигателя через
плоскоременную передачу, размещенную внутри станины. Для натяжения ремня
служит маховичок, который соединен с винтовой передачей через тарированную
пружину. Для быстрой остановки шпинделя применено электрическое торможение
электродвигателя.
Шпиндель вращается в корпусе в подшипниковых опорах. Инструментальная
оправка фиксируется на шпинделе дифференциальной гайкой. В комплект инструментальной оправки входит набор поставочных колец, что позволяет закреплять на
оправке фрезы различной высоты.
На станке можно обрабатывать прямолинейные и криволинейные кромки детали. В первом случае обработка осуществляется по направляющей линейке, во втором – по упорному кольцу.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
3
8
9
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
4
10
1.4.Обоснование и расчет линейных и угловых
параметров режущего инструмента
Основное свойство правильной конструкции фасонной фрезы - сохранение
нормальных углов резания и профиля режущих граней зубьев после соответствующих последовательных заточек, что обеспечивает нормальные условия резания и
неизменность профиля получаемого изделия; это достигается правильным конструированием затылка зубьев фрезы. Для удовлетворения приведенного требования
необходимо, чтобы затылок зуба был описан по соответствующей кривой. Касательные в любой точке кривой должны составлять с направлением вращения этих
точек углы (задние), мало отличающиеся друг от друга в пределах длины кривой затылка зуба. В противном случае (искажение заднего угла при стачивании фрезы)
будут изменяться и прочие угловые значения зуба вследствие из взаимозависимости, что в свою очередь при сильном искажении углов приведет к искажению профиля режущей грани и, следовательно, профиля обрабатываемого изделия.
Параметры выбранного инструмента следующие:
D = 120 мм;
d = 32 мм;
b = 40 мм;
z = 3,
n = 6000 об/мин.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись
Дата
5
11
1.5. Выбор типового инструмента
Конструкция фрезерного инструмента должна способствовать быстрой его
смене при максимальной точности установки (равенстве радиусов резания резцов).
Диаметр фрезы, число зубьев и углы резания инструмента в большей мере связаны
с его эксплуатационной характеристикой, т.е. с производительностью и качеством
обработки и зависят от условий обработки (технологических свойств обрабатываемого материала и пр.).
Выбор той или иной конструкции фрезерного инструмента сообразуется с
наилучшим сочетанием отдельных перечисленных свойств фрезы при учете местных условий. Однако решающими и основными свойствами фрезы должны быть:
соответствие эксплуатационных качеств определенным условиям резания, безопасность работы и легкость заточки, обеспечивающая в то же время неизменность углов резания и профиля режущей грани зубьев.
В то же время необходимо, чтобы формы и размеры режущих элементов обеспечивали прочность и наибольшую продолжительность службы инструмента (максимально возможное количество переточек).
Для высокопроизводительных станков и для обработки твердых пород древесины (в моем случае – дуб) материал фрезы должен быть высокопрочным.
Для изготовления бруска я выбрала фрезу цилиндрическую с механическим
креплением ножей шестнадцати профильную. В моем случае необходимо взять конический профиль ножей.
Назначение: фреза для изготовления простых и фасонных профилей из древесины мягких и твердых пород. Предназначена для работы на фрезерных станках с
ручной и механической подачей заготовки, а также дает возможность работы по копиру с минимальным радиусом 74 мм. Комплектация: корпус с механическим креплением режущих пластин Х6ВФ и шестнадцать видов профильных ножей.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
6
12
1.6. Выводы по разделу
По заданию требуется обработать брусок из древесины дуба размерами
80х40х1000 мм, сняв с него фаску под углом 20°.
В данном разделе для обработки данного бруска я выбрала фрезерный станок
ФС-1, так как он затрачивает немного электроэнергии и высокая частота вращения
шпинделя.
Для изготовления бруска я выбрала фрезу цилиндрическую с механическим
креплением ножей шестнадцати профильную. В моем случае необходимо взять конический профиль ножей. Комплектация: корпус с механическим креплением режущих пластин Х6ВФ и шестнадцать видов профильных ножей. Параметры выбранного инструмента следующие:
D = 120 мм;
d = 32 мм;
b = 40 мм;
z = 3,
n = 6000 об/мин.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
7
13
2.Расчетная часть
Расчет и обоснование рациональной скорости подачи
2.1.
Скорость резания:
, порода – дуб;
Подачу на зуб выбираем по таблице по заданному классу шероховатости
.
,
Подача на резец:
,
Анализируя проведенные расчеты и их результаты, скорость подачи необходимо взять 7,5 м/мин. Округляем в большую сторону, т.к. по заданию дана древесина
дуба и высокий класс шероховатости. При малой скорости высоких показателей
этих параметров добиться сложно.
КП РД 02.01.ПЗ
Лит.
Изм. Лист
Разраб.
№ докум.
Провер.
Юстинко
Гришкевич
Т. Контр.
.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Гришкевич
Подпись Дата
Масса
Масштаб
Расчетная часть
Лист
тт
1
Листов
7
БГТУ 209031608
14
2.2 Расчет требуемой мощности резания на выполнение технологического
процесса
Рассчитаем длину дуги контакта:
l=
,
где h – припуск на обработку,
D – диаметр фрезы,
l=
.
Найдем кинематический угол встречи Θ:
Θ=
SinΘ=0.25, cosΘ=0.96, Θ=14.5ْ
Толщина стружки равна:
e=
sinΘ,
где
e =1
=0.25 мм.
Приращение затупления резца за время его работы:
Δρ=
где - приращение радиуса затупления на одном погонном метре длины контакта,
n-число оборотов,
Т-время резания,
l –длина дуги контакта,
,
Коэффициент, учитывающий затупление резца:
где - начальный радиус кривизны лезвия острых резцов, при фрезеровании
,
Δρ – приращение затупления резца за время его работы.
.
Фиктивная сила по задней грани резца:
P=0.21+0.0046
где -угол перерезания волокон,
P =0.21+0.0046
=3.48
,
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
2
15
Среднее давление резан
=
=60 (угол резания), так как
подставляем в формулу
90-19)
Средняя касательная сила:
sinΘ(
Где
коэффициент, учитывающий затупление резца,
p- фиктивная сила по задней грани резца,
b- ширина заготовки,
Θ- кинематический угол встречи,
среднее давление резан
,
F=
-шаг между резцами,
l –длина дуги контакта.
=125.6 мм
Вычислим мощность:
P=
Найдем
по мощности и выберем минимальную величину:
Где
коэффициент, учитывающий затупление резца,
p - фиктивная сила по задней грани резца,
b - ширина заготовки,
Θ - кинематический угол встречи,
среднее давление резан
t-шаг между зубьями,
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
3
16
=125.6 мм,
l - длина дуги контакта.
Следовательно, сравнив с ранее высчитанной величиной подачи, выбираем подачу U=7,2
.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
4
17
2.3. Расчет фактических сил резания
Сила резания по задней поверхности резца:
Где
коэффициент, учитывающий затупление резца,
p - фиктивная сила по задней грани резца,
b - ширина заготовки,
l - длина дуги контакта,
t-шаг между зубьями.
Сила резания по передней поверхности резца:
Где
сила резания по задней поверхности резца,
Радиальная сила:
Где
коэффициент, учитывающий затупление резца,
сила резания по задней поверхности резца,
Сила резания по передней поверхности резца,
угол резания,
.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
5
18
2.4.Расчет потребного количества режущего инструмента на год и абразивного
инструмента для его заточки
Количество потребного режущего инструмента на год рассчитаем по формуле:
R=
Где
- стойкость инструмента, год;
z- Число инструментов, установленных в станок;
a- величина допустимого стачивания рабочей части инструмента, мм;
b- Уменьшение режущей части инструмента за одну переточку, мм;
t- продолжительность работы инструмента между двумя переточками, ч;
K- 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:
Где l–число рабочих смен в году,
m- число смен,
продолжительность смены, ч;
-коэффициент загрузки станка.
R=
При расчете стремятся к сокращению количества режущего инструмента. Этого можно достичь, применяя прогрессивные и целесообразные для данного инструмента способы повышения его износостойкости.
Потребное число абразивных инструментов в год для заточки данного вида режущего инструмента определяется по формуле:
Где Т – продолжительность смены, ч;
Z – число заточных станков, шт.;
T – длительность работы инструмента без переточек, ч;
K - Коэффициент, учитывающий поломку и непредвиденные расходы инструмента,
– расход абразивного инструмента на одну заточку, шт.
1,7=2.
Следовательно, для заточки фрез необходимо 2 абразивных круга.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
6
19
2.5.Выводы по разделу
В данном разделе мы, пользуясь расчетными формулами по Бершадскому,
определили требуемые для получения данной детали мощностные и силовые параметры, рассчитали рациональную скорость подачи, решив обратную задачу. Также
мы определили потребное количество инструмента на год и абразивного материала
для его заточки.
Таким образом, мы заключаем, что параметры станка и инструмента, которые
выбрали, нас полностью устраивают.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
БГТУ 209031608
ПЗ.1
7
20
3. Техническая эксплуатация инструмента
3.1.
Подготовка инструмента к работе и уход за ним
Подготовка инструмента к работе заключается в балансировании, заточке и
установке на станок.
3.1.1. Балансирование фрез
Шпиндель фрезерного станка ФС-1 имеет высокую частоту вращения от 3000
до 9000
, поэтому фрезы должны тщательно уравновешиваться (балансироваться). Работа неуравновешенными фрезами приводит к вибрациям шпиндельного
узла и станка вцелом. Это в свою очередь вызывает ускоренный износ элементов
станка (особенно подшипниковых опор шпинделя), ухудшение качества обработки,
увеличение уровня шума.
Различают два вида балансировки – статическую и динамическую. Статическая балансировка позволяет уравновесить силы, действующие на вращающуюся
фрезу. Для этого необходимо, чтобы центр массы фрезы располагался на оси вращения. Статическая балансировка насадных фрез выполняется на специальных
направляющих. Фрезу насаживают на отбалансированную оправку, которую устанавливают на горизонтальные направляющие. Их выверяют по уровню с помощью
регулируемых опор. Легким толчком руки фрезу с оправкой заставляют катиться по
направляющим. Когда фреза остановится, замечают ее положение. Эту операцию
повторяют три-четыре раза. Если фреза останавливается в одном положении, центр
массы смещен относительно оси вращения. Это смещение и заставляет фрезу разворачиваться тяжелой частью вниз. Динамическая балансировка осуществляется на
специальных станках.
Заточка зубьев фрез.
При заточке зубьев фрезы должны быть восстановлены режущие свойства инструмента без изменения его геометрических параметров. Необходимая производительность заточки, требуемое качество режущей кромки и затачиваемых поверхностей зависят от выбора типа абразивного круга, установки круга на шпинделе заточного станка, установки затачиваемой фрезы относительно абразивного круга,
выбора режимов заточки.
В данном случае фрезу с прямолинейной задней поверхностью можно затачивать по передней грани. Для сохранения заданных углов зубьев требуется тщательно устанавливать затачиваемую фрезу относительно шлифовального круга.
При заточке зуба насадной фрезы по передней грани фрезу устанавливают на
оправке или в центрах заточного станка так, чтобы ее ось была параллельна рабочей
поверхности круга и смещена от нее на расстояние А:
КП РД 03.01.ПЗ
Лит.
Изм. Лист
Разраб.
№ докум.
Провер.
Юстинко
Гришкевич
Т. Контр.
.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Гришкевич
Подпись Дата
Масса
Масштаб
Техническая эксплуатация инструмента
Лист
тт
1
Листов
5
БГТУ 209031608
21
Для заточки фрезы необходим шлифовальный круг тарельчатый, форма 2Т
ГОСТ 2424-60.
D=175 мм
H=16 мм
D=32 мм
Материал: электрокорунд, связка керамическая, зернистость 40-25, твердость
.
Для заточки фрезы используют универсально-заточные станки или специализированные станки. Универсально-заточные станки типа 3А64М имеют поворотные шпиндельную головку и стол, закрепленные на станине. В комплект с
станком входят следующие приспособления: универсальная головка, передняя и
задняя бабки, трехповоротные тиски, оправки, универсальный упор, цанговый патрон и др.
3.1.2. Контроль точности подготовки угловых и линейных величин.
После заточки контролируют параметры фрез, изменяющиеся в процессе
заточки и оказывающие влияние на их работу.
Контроль состояния режущих головок осуществляется тщательным осмотром. Выкрошины, забои, следы прижогов на режущих кромках не допускаются.
Контроль линейных параметров фрез включает в себя измерение диаметра
и биения режущих кромок, контроль профиля. Диаметры насадных фрез измеряют штангенциркулем с точностью до 0,05 мм. При этом разность в диаметрах
фрез, работающих комплектом, не должна превышать 0,2 мм.
Радиальное и осевое биение насадных фрез и превышение подрезающих
зубьев над режущими измеряют индикатором со сферическим наконечником и
ценой деления 0,01 мм при установке фрезы на оправке в центрах. Радиальное биение режущих кромок относительно оси фрезы не должно превышать 0,05 мм.
Торцевое биение вершин зубьев не должно превышать 0,02 мм.
Контроль профиля врезы. Профиль фрезы контролируют шаблоном, располагаемым перпендикулярно оси фрезы. Профиль шаблона должен соответствовать профилю обработанной детали с точностью до 0,01 мм. Зазор между контуром зубьев и шаблоном не должен превышать 0,1 мм.
Контроль угловых параметров. Угловые параметры насадных фрез можно
контролировать либо инклинометрическим угломером либо с помощью штангенрейсмуса. У фрез с плоской задней поверхностью следует контролировать номинальные передний
задний углы.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
2
22
Для измерения углов штангенрейсмусом совмещают его линейку с передней(при измерении переднего угла) либо с задней гранью (при измерении заднего
угла).
В первом случае измеряют расстояние А от оси фрезы до передней грани, а
во втором – расстояние В от оси фрезы до вершины зуба.
Величины углов рассчитывают:
,
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
3
23
3.2.
Требования техники безопасности работы на
станке, экологические требования
Работа на фрезерном станке ФС-1 очень опасна, так как открыт доступ к
вращающейся фрезе и отсутствует автоподача. Поэтому необходимо строго соблюдать технику безопасности при работе на станке.
На станке запрещается категорически: применять однорезцовые ножевые головки и зажимные шайбы с фланцами; обрабатывать детали сечением меньше
50х50 мм без толкателя; фрезеровать заготовки по криволинейному профилю против направления волокон.
При работе на фрезерном станке необходимо соблюдать следующие правила:
1) Применять только хорошо отбалансированный инструмент и надежно его
закреплять;
2) При фрезеровании прямолинейных кромок заготовку плавно подавать на
инструмент со скоростью, обеспечивающей требуемую шероховатость
поверхности;
3) При обработке криволинейных поверхностей скорость подачи согласовать с условиями фрезерования отдельных участков, в местах наиболее
вероятных сколов и задиров замедлять подачу;
4) При большой ширине фрезерования применять кронштейн с целью разгрузки шпинделя от изгибающих условий;
5) Свободную часть инструмента во время работы закрывать кожухом;
6) Для прижима заготовки к инструменту использовать прижимные устройства.
Станок должен быть оснащен эксгаустерной системой для удаления стружек
и пыли. Для предотвращения телесных повреждений при работе на станке рабочему
необходимо надевать специальные защитные очки, наушники, так как станок характеризуется повышенным уровнем шума.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
4
24
3.3. Выводы по разделу
В данном разделе я выделила такие стадии подготовки фрез к работе, как балансирование, заточка, доводка. Эти операции очень важны и необходимы при подготовке инструмента к работе.
Работа неуравновешенными фрезами приводит к вибрациям шпиндельного
узла и станка вцелом. Это в свою очередь вызывает ускоренный износ элементов
станка (особенно подшипниковых опор шпинделя), ухудшение качества обработки,
увеличение уровня шума.
При заточке зубьев фрезы должны быть восстановлены режущие свойства инструмента без изменения его геометрических параметров. Необходимая производительность заточки, требуемое качество режущей кромки и затачиваемых поверхностей зависят от выбора типа абразивного круга, установки круга на шпинделе заточного станка, установки затачиваемой фрезы относительно абразивного круга,
выбора режимов заточки.
Контроль точности подготовки угловых и линейных величин заключается в
контроле параметров фрез, изменяющиеся в процессе заточки и оказывающие
влияние на их работу.
При работе на станке ФС-1 необходимо соблюдать технику безопасности.
4.Конструкторская часть
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
5
25
4.1.Назначение и область применения проектируемого объекта
Проектируемый объект предназначен для измерения угловых параметров
насадных сборных фрез.
Область применения: данное приспособление применяется при подготовке
фрез к работе. После заточки необходимо проверять угол заточки ножей, поэтому
следует применять специальные устройства, которые измеряют угол заточки. Я
спроектировала угломер, при помощи которого можно быстро и легко измерить
угол заточки. При его помощи можно контролировать угловые параметры фрез, изменяющиеся в процессе заточки, работы и оказывающие влияние на процесс резания.
КП РД 04.01.ПЗ
Лит.
Изм. Лист
Разраб.
№ докум.
Провер.
Юстинко
Гришкевич
Т. Контр.
.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Гришкевич
Подпись Дата
Масса
Масштаб
Конструкторская
часть
Лист
тт
1
Листов
БГТУ 209031608
26
4.2.Анализ существующих конструкций аналогичного типа
Угловые параметры насадных фрез можно контролировать либо инклинометрическим угломером, либо с помощью штангенрейсмуса. У фрез с плоской задней поверхностью (затылком) следует контролировать номинальные передний и
задний углы. У фрез с криволинейным затылком можно ограничиться контролем
только переднего угла. При измерении угла инклинометрическим угломером необходимо установить вершину измеряемого зуба в горизонтальной плоскости, проходящей через ось фрезы. Для измерения углов штангенрейсмусом совмещают его
линейку с передней ( при измерении переднего угла) либо с задней гранью (при измерении заднего угла). В первом случае измеряют расстояние А от оси фрезы до
передней грани, а во втором – расстояние В от оси фрезы до вершины зуба.
Величины углов рассчитывают по формулам:
,
.
Отклонение величины углов от номинальных после заточки не должно превышать
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
2
27
4.3.
Обоснование необходимости проектирования
приспособления
Для упрощения процесса, экономии времени, удобства и простоты использования я решила спроектировать угломер для измерения угловых параметров фрезы.
Так как при использовании индикаторов, инклинометрических угломеров могут
возникнуть сложности рабочего с точностью измерения, и вообще эксплуатацией
этих приспособлений. Угломер, спроектирумый мною, отличается простотой и
удобством использования.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
3
28
4.4.
Разработка и обоснование технических требований к
проектируемому объекту
Так как спроектирумый мною угломер по назначению измеряет угловые параметры фрез, то главным техническим требованием угломера является высокое качество измерения углов, то есть высокая точность измерения. Он должен работать
при конкретных условиях производства (в мастерских, заточном цеху и т.д.). Угломер должен соответствовать требованиям современного производства, должен быть
удобным, простым, экономичным в применении, что я и учла при его проектировании. Угломер изготовлен из стали, что исключает его поломку, стирание шкалы, то
есть прибор долговечен, а это не маловажно в производстве. Но угломер еще и универсален, так как им можно проверять прямой угол различных изделий.
Следовательно, можно выделить следующие технические требования угломера:
1. Высокая точность измерения;
2. Удобство в применении;
3. Практичность.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
4
29
4.5.
Техническая характеристика проектной разработки
Габаритные размеры, мм
Длина…………………………………………………….200
Ширина…………………………………………………..10
Высота……………………………………………………200
Диапазон измерения, град………………………………0-90
Точность измерения, град……………………………….0,5
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
5
30
4.6.
Описание конструкции
Спроектированный мною угломер представляет собой стальной угольник, на
нем закреплена рейка со шкалой и прорезью. Шкала углов с точностью до 0,5 град.
Угольник изготовлен из Ст40Х, рейка со шкалой – из Ст5. Рейка тоньше угольника
на 5 мм, так как на рейку устанавливают нож фрезы.
Нож фрезы режущей частью устанавливают на горизонтальную рейку, прижав его плотно к рейке со шкалой. Замечают угол заточки фрезы.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
6
31
4.7.
Выводы по разделу
Для упрощения процесса, экономии времени, удобства и простоты использования я решила спроектировать угломер для измерения угловых параметров фрезы.
После заточки необходимо проверять угол заточки ножей, поэтому следует
применять специальные устройства, которые измеряют угол заточки. Я спроектировала угломер, при помощи которого можно быстро и легко измерить угол заточки.
При его помощи можно контролировать угловые параметры фрез, изменяющиеся в
процессе заточки, работы и оказывающие влияние на процесс резания. Угломер выполнен из стали, что повышает его срок службы.
Следовательно, можно выделить следующие технические требования угломера:
1.Высокая точность измерения;
2.Удобство в применении;
3.Практичность.
Лист
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
7
32
Выводы по проекту
В процессе выполнения курсового проекта были разработаны и обоснованы
такие режимы пиления при эксплуатации сборных фрез, которые будут обеспечивать наилучшие технико-экономические показатели. Правильно выбранное оборудование для фрезерования позволит с наибольшей эффективностью и производительностью получать детали необходимых размеров с наименьшими затратами.
В проекте был предложен также комплекс работ, обеспечивающих оптимальную эксплуатацию инструмента, повышение его работоспособности, а также прочностных и технологических параметров.
В курсовом проекте определили требуемые для получения данной детали
мощностные и силовые параметры, рассчитали рациональную скорость подачи, решив обратную задачу. Также мы определили потребное количество инструмента на
год и абразивного материала для его заточки.
Также в курсовом проекте я выделила такие стадии подготовки фрез к работе,
как балансирование, заточка, доводка. Эти операции очень важны и необходимы
при подготовке инструмента к работе.
Контроль точности подготовки угловых и линейных величин заключается в
контроле параметров фрез, изменяющиеся в процессе заточки и оказывающие
влияние на их работу. Поэтому я спроектировала специальное приспособление
для измерения угловых параметров фрезы.
33
Список литературы
1. Оборудование отрасли: учебник / В.В. Амалицкий, Вит. В. Амалицкий. –
М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2006. – 584 с.: ил.
2. Швырев Ф.А., Зотов Г.А. Подготовка и эксплуатация дереворежущего инструмента: Учебник для профтехучилищ. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.:
Лесн. пром-сть, 1979.-240 с.
3. СТП БГТУ 002-2007. ПРОЕКТЫ (РАБОТЫ) КУРСОВЫЕ. Требования и
порядок подготовки, представление к защите и защита. – Мн. БГТУ.2007
4. Паспорт станка.
5. Амалицкий В.В., Санев В.И. Оборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий. - М.: Экология, 1992.-480 с.
6. Соловьев А.А., Коротков В.И. Наладка деревообрабатывающего оборудования: Учеб. Для СПТУ. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1987. –
320 с.
7. Дереворежущие инструменты. Грубе А.Э. Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.:
Лесная промышленность, 1971. – 344 с.
8. Основы теории и расчета деревообрабатывающих станков, машин и автоматических линий. Грубе А.Э., Санев В.И. – М.: Лесная промышленность,
1973. – 384 с.
9. Кутуков Л.Г. Конструкции и расчет деревообрабатывающего оборудования: Учебник для техникумов. – М.: Лесная промышленность, 1985. – 263
с.
10.Бершадский А.Л., Цветкова Н.И. Резание древесины. – Мн.: Высшая школа, 1975.
11.Теория и конструкции деревообрабатывающих машин/Н.В. Маковский,
В.В. Амалицкий, В.В. Амалицкий, Г.А. Комаров, В.М. Кузнецов: Учебник
для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Лесн. пром-сть, 1990. – 608 с.
12.Янушкевич А.А. Производственное обучение по деревообработке: учеб.
Пособие для студентов специальности «Профессиональное обучение (деревообработка)»/А.А. Янушкевич, С.В. Шетько, Ю.В. Жданович. – Минск:
БГТУ, 2006. – 188 с.