Материал: Современные тенденции развития деревообрабатывающего станкостроения

 МПа

Давление стружки по передней грани режущего инструмента, для сосны и ели по формуле (3.5):

Кинематика угола встречи на половине длины срезаемой стружки (дуги резания) по формуле (3.6):

;

Коэффициент, учитывающий затупление режущего инструмента по формуле (3.7):

Приращение радиуса затупления режущего инструмента за время работы по формуле (3.8):

 мкм

Условная удельная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента, Н/мм, для сосны и ели:

 Н/мм

Нормальная составляющая силы резания применительно к условной касательной силе Рк по формуле (3.12):

 Н

где Рз - условная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента по формуле (3.13):

 Н

Рn - условная касательная сила резания по передней грани режущего инструмента по формуле (3.14), Н:

 Н

φ - угол контакта режущего инструмента с древесиной, град:

φ

Сила сопротивления подаче материала в общем виде определяется по формуле (3.17):

Сопротивление подаче от прижимных элементов:

 (3.24)

.2.3 Правая вертикальная фреза

Подача на зуб  определяется по формуле (3.22):

мм

Средняя условная окружная сила резания определяется по формуле (3.3):

Среднее условное сопротивление резанию в пределах одного оборота по формуле (3.4), при  мм:

Давление стружки по передней грани режущего инструмента, для сосны и ели по формуле (3.5):

Кинематика угла встречи на половине длины срезаемой стружки (дуги резания) по формуле (3.6):

;

Коэффициент, учитывающий затупление режущего инструмента по формуле (3.7):

Приращение радиуса затупления режущего инструмента за время работы по формуле (3.8):

Условная удельная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента, Н/мм, для сосны и ели:

 Н/мм

Нормальная составляющая силы резания применительно к условной касательной силе Рк по формуле (3.12):

Н,

где Рз - условная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента по формуле (3.13):

 Н;

Рn - условная касательная сила резания по передней грани режущего инструмента по формуле (3.14):

φ - угол контакта режущего инструмента с древесиной, град:

φ

Сила сопротивления подаче материала в общем виде определяется по формуле (3.17):

Сопротивление подаче от прижимных элементов:

; (3.25)

где m=3; принимается  Н; К=0,45; d=1,6 см; D=6,0 см; f=0,017.

.2.4 Левая вертикальная фреза

Подача на зуб  определяется по формуле (3.22):

 мм

Средняя условная окружная сила резания определяется по формуле (3.3):

 Н

Среднее условное сопротивление резанию в пределах одного оборота по формуле (3.4), при  мм:

 МПа

Давление стружки по передней грани режущего инструмента, для сосны и ели по формуле (3.5):

Кинематика угла встречи на половине длины срезаемой стружки (дуги резания) по формуле (3.6):

;

Коэффициент, учитывающий затупление режущего инструмента по формуле (3.7):

Приращение радиуса затупления режущего инструмента за время работы по формуле (3.8):

 мкм

Условная удельная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента, Н/мм, для сосны и ели:

Нормальная составляющая силы резания применительно к условной касательной силе Рк по формуле (3.12):

где Рз - условная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента по формуле (3.13), Н:

Рn - условная касательная сила резания по передней грани режущего инструмента по формуле (3.14), Н:

=  Н

φ - угол контакта режущего инструмента с древесиной, град:

φ

Сила сопротивления подаче материала в общем виде определяется по формуле (3.17):

 =Н

Сопротивление подаче от подающих органов механизма подачи

, Н; (3.26 )

Н,

где m=4, принимается Н; К=0,75; d=4,5 см; D=18,0 см; f=0,013.

.3 Полное сопротивление подаче всего станка

, Н; (3.27)

.4 Тяговая способность органов подачи

; (3.28)

Н,

где  - коэффициент сцепления вальцов с древесиной, =0,36, m=4, принимается  Н.

Проверка: Т=3456 Н<=5644,17 Н

Вывод: при максимальных размерах обрабатываемого материала тяговая способность механизма подачи недостаточна для преодоления сил сопротивления подаче.

.5 Потребная мощность привода механизма подачи

, кВт; (3.29)

 кВт,

где а - коэффициент запаса или превышение тяговой способности органов подачи против суммарной силы сопротивления подаче, а=1,2;

 наибольшая скорость подачи,  м/мин;

 КПД элементов передач механизмов подачи, .

При установке дополнительной пары подающих вальцов полное сопротивление подаче всего станка составляет =6121,5 Н, тяговая способность органов подачи Т=4320 Н, потребная мощность привода механизма подачи  кВт.

Таким образом, расчёт мощности привода механизма подачи показал, что, установленный на станке электродвигатель мощностью 5,5 кВт не удовлетворяет заданным параметрам фрезерования. Нужно заменить установленный на приводе механизма подачи червячный редуктор на цилиндрический, тогда потребная мощность привода механизма подачи будет  кВт., и установленный на станке электродвигатель мощностью 5,5 кВт будет удовлетворять заданным параметрам фрезерования.

.6 Усилие прижима

Для визуального представления, изобразим графически силы действующие на заготовку в процессе работы станка (рисунок 3.2) и выполним необходимые расчеты согласно данному изображению.

Рисунок 3.2 - Расчётная схема

Подача на зуб  определяется по формуле (3.22):

мм

Средняя условная окружная сила резания определяется по формуле (3.3):

Среднее условное сопротивление резанию в пределах одного оборота по формуле (3.4), МПа, при  мм:

 МПа

Давление стружки по передней грани режущего инструмента для сосны и ели по формуле (3.5), МПа:

Кинематика угола встречи на половине длины срезаемой стружки (дуги резания) по формуле (3.6):

;

Коэффициент, учитывающий затупление режущего инструмента по формуле (3.7):

Приращение радиуса затупления режущего инструмента за время работы по формуле (3.8):

мкм

Условная удельная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента, Н/мм, для сосны и ели:

Н/мм

Скорость резания по формуле (3.9):

 м/сек

Нормальная составляющая силы резания применительно к условной касательной силе Рк по формуле (3.12):

Н

Условная касательная сила резания по задней грани режущего инструмента по формуле (3.13):

Н

Условная касательная сила резания по передней грани режущего инструмента по формуле (3.14):

Н

Сила сопротивления подаче материала в общем виде определяется по формуле (3.17):

 Н

Сила трения при качении вальца по древесине:

 Н; (3.30)

,

где f - коэффициент трения качения, f = 0,75 мм;

µ1 - коэффициент трения в подшипнике вальца, µ=0,02;

- количество верхних вальцов;- диаметр оси, d=45мм;- диаметр вальца, D=180 мм;- сила трения доски по поверхности стола:

; (3.31)

µ = 0,2

Общее сопротивление подаче:

; (3.32)

Усилие прижима определим из условия T = £ W, где T - тяговое усилие вальцов:

, (3.33)

где 2 - количество передних подающих вальцов;сц - коэффициент сцепления вальца с древесиной, f сц=0,4;

£ - коэффициент запаса тягового усилия, £=1,3…1,5

Имеем:

 (Принимаем усилие прижима )

Расчёт пружины сжатия

Исходные данные для расчета пружинины заносим в таблицу 3.2

Таблица 3.2 - Исходные данные

Расчёт пружины сжатия ведётся программой «КОМПАС - SPRING» компании АСКОН.

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.3 (рисунок 3.3)

Таблица 3.3 - Результаты расчёта