Статья: Прогрессивное деревообрабатывающее оборудование и инструмент

УДК 674

БГТУ

РЕЖИМЫ СВЕРЛЕНИЯ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ ВЛИЯЮЩИЕ НА МОЩНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ

А.Ф. Аникеенко

Введение. Государственная программа развития деревообрабатывающей промышленности Республики Беларусь на период с 2008 по 2014 годы предусматривает ввод в эксплуатацию предприятий концерна «Беллесбумпром» проектной мощностью 480 000 м3 древесно-стружечных плит (ДСтП) в год.

Требования обеспечения качества выпускаемой продукции, с учетом необходимости увеличения объемов ее поставок за рубеж, предопределили широкое использование технологий сверления ламинированных плит для изготовления мебельной продукции.

Анализ известных научных работ по сверлению древесины и плитных материалов показал, что их результаты и рекомендации, применительно к обработке ламинированных ДСтП, использовать практически невозможно, так как они не обеспечивают требуемое качество.

Физико-механические свойства ламинированных ДСтП определены ГОСТ 10632-2007 и ТУ 13-0260215-02, а критерием качества их обработки является отсутствие дефектов в виде сколов на лицевой поверхности.

Основная часть. С целью получения технологических режимов удовлетворяющих современным требованиям по качеству и производительности было решено провести ряд экспериментов.

В качестве экспериментальной установки определен современный многооперационный деревообрабатывающий станок модели Rover В 4.35 с числовым программным управлением Принципиальная схема экспериментальной установки представлена на рис. 1. Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) позволяет с точностью ±5 Вт регистрировать в реальном режиме времени энергозатраты процесса. Разработано программное обеспечение для управления АЦП.

сверление ламинированный плита станок

Рис. 1. Принципиальная схема экспериментальной установки

Предварительные эксперименты показали, что на качество полученных поверхностей оказывает влияние конструкция сверл с подрезателями и направляющим центром; с конической заточкой).

Проведен ряд экспериментов с использованием метод математического планирования который позволяет получить достоверные модели процесса сверления с учетом качества и мощности [1].

Рис. 2. Принципиальная схема проведения эксперимента

В качестве переменных факторов выбраны скорость подачи, скорость главного движения, диаметр инструмента.

Так как современная ламинированная ДСтП представляет собой некий сэндвич из материалов с разной плотностью, предполагается провести эксперимент по изменению технологических режимов на разной высоте сверления, как показано на рис. 2.

Для проведения эксперимента была составлена методическая сетка опытов, охватывающая различные технологические режимы обработки, согласно рекомендациям Пижурина А. А. [2]

Факторы проведения эксперимента и методическая сетка экспериментальных данных представлены в таб. 1 и 2.

Таблица 1 Факторы проведения эксперимента

Таблица 2 Методическая сетка экспериментальных данных

Рис.3. Результаты экспериментальных данных, записанные в режиме реального времени

Основная серия опытов была проведена по плану полного факторного эксперимента типа 23. В качестве переменных были приняты основные факторы, определяющие режим резания: скорость подачи (Vs, м/мин), частота вращения инструмента (n,мин-1) и глубина сверления (h, мм), выходной параметр - мощность(Р, кВт). В опытах использовались ДСтП ламинированные синтетическим материалом, толщиной 28 мм. Сверление проводилось винтовым сверлом с конической заточкой (D = 10 мм). По результатам эксперимента, были получены уравнения регрессии:

В кодированном выражении

В явном выражении:

Заключение

Анализ уравнения показывает, что с увеличением частоты вращения(n, мин-1), скорости подачи(Vs,м/мин) и глубины сверления (h, мм) мощность на резание возрастает, при этом наибольшее влияние оказывает частота вращения инструмента, а наименьшее - глубина сверления.

В результате дальнейших исследований планируется разработать технологические режимы, позволяющие получить требуемое качество продукции с минимальной силой и мощностью на резание, при установленной производительности.

Литература

1. Пижурин А.А. Исследования процессов деревообработки / А.А. Пижурин, М.С. Розенблит. М.: - Лесн. пром-сть, 1984. - 232 с