Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Июня 2012 в 18:55, курсовая работа
В настоящее время ежегодно производится большое количество деревообрабатывающих станков, созданы поточные механизированные и автоматизированные линии для деревообработки. Разрабатываются новейшие станки с числовым программным управлением, загрузочно-разгрузочные устройства, манипуляторы и роботы, устраняющие тяжелый физический труд рабочего. Модернизируется и автоматизируется вспомогательное оборудование для заточки и подготовки дереворежущего инструмента.
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОПИСАНИЕ РЕЙСМУСОВОГО СТАНКА
1.1 Устройство рейсмусового станка 5
1.2 Конструкция рейсмусовых станков 6
2 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 9
2.1 Расчет скорости подачи по мощности привода 9
2.2 Расчет скорости подачи по длине волны 9
2.3 Расчет подачи 9
2.4 Расчет удельной работы резания 10
3 СИЛОВОЙ РАСЧЕТ 12
3.1 Расчет сил резания 12
3.2 Силовой расчет прижимов и зажимов 14
4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 15
4.1 Выбор двигательного механизма 15
4.2 Выбор параметра гидро- и пневмоисполнительных механизмов 16
5 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ 17
5.1 Расчет валов 17
5.2 Подбор подшипников 18
6 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ 22
6.1 Рациональные режимы работы оборудования 22
6.2 Циклограмма 23
7 РАСЧЕТ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ 23
8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ 24
8.1 Заточка режущего инструмента непосредственно на станке 24
8.2 Настойка и балансировка 24
8.3 Смазывание элементов станка 24
8.4 Удаление пыли и вредных примесей 25
8.5 Звуковая защита 25
9 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ И
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ, ПРИБОРОВ КОНТРОЛЯ
И УЧЕТА 26
10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА НАСТРОЙКИ СТАНКА 27
11 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 30
Таблица 2.1 – Значение и Nx механизма привода шпинделя (ориентировочно)
Привод шпинделя | | Nx |
1 | 2 | 3 |
От встроенного электродвигателя Через ременную передачу То же, но с механизмом подачи, работающим от общего привода | 0.9 0.8
0.7 | 0.1*Nпр 0.2*Nпр
0.3*Nпр |
2.4 Расчет удельной работы резания
Удельная работа резания, кГм/см3
- по мощности привода
, (2.5)
где Nпр – мощность привода рабочего шпинделя, кВт;
- к.п.д. механизма привода шпинделя (табл.2.1);
b – ширина фрезерования, мм;
Н – толщина фрезеруемого слоя, мм;
u – скорость подачи, м/мин.
=0.63, кГм/см3
- по табличным данным с поправками на заданные условия резания
К = Кт*аn*aв*аз*а, (2.6)
где Кт – удельная работа резания, определяемая по табл. 2.2;
аn – поправочный коэффициент на породу (0.2);
aв – то же, на влажность (табл. 2.3);
аз – поправочный коэффициент на затупление (табл. 2.4);
а - то же, на угол резания
при = 650
для сосны а = 1.25
для дуба а = 1.33.
К = 2.2*0.2*1*1.15*1.25 = 0.63, кГм/см3
Таблица 2.2 – Удельная работа резания Кт (приближенно) при фрезеровании острыми резцами сухой древесины (W = 10 – 15%) при средних режимах ( = 550, D = 125 мм, Н = 1.5 – 4.5 мм)
Подача на один резец uz, мм | Сосна | Дуб | ||||
Кт, кГм/см3 при глубине фрезерования Н, мм | ||||||
1.5 | 3.0 | 4.5 | 1.5 | 3.0 | 4.5 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
0.3 0.4 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 | 0.3 2.8 2.6 2.0 1.6 1.4 1.2 1.15 | 2.7 2.5 2.4 1.8 1.5 1.3 1.1 1.0 | 2.5 2.3 2.2 1.7 1.4 1.2 1.0 0.95 | 4.6 4.3 4.0 3.0 2.5 2.2 2.0 1.8 | 4.1 3.8 3.5 2.7 2.3 2.0 1.9 1.8 | 3.7 3.5 3.2 2.5 2.1 1.8 1.7 1.8 |
Таблица 2.3 – Поправочный коэффициент aв на влажность
Состояние древесины | Относительная влажность W,% | aв |
1 | 2 | 3 |
Сплавная Свежесрубленная Полусухая Сухая Совершенно сухая | 70 50 – 70 25 – 30 10 – 15 5 – 8 | 0.85 0.9 0.95 1.0 1.1 |
Таблица 2.4 – Поправочный коэффициент аз на степень затупления резцов
Число часов работы инструмента после его заточки | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
аз | 1 | 1.1 | 1.15 | 1.2 | 1.25 | 1.35 | 1.35 | 1.4 |
Толщина фрезеруемого слоя по мощности привода, мм
, (2.7)
где Nпр – мощность привода рабочего шпинделя, кВт;
- к.п.д. механизма привода шпинделя (табл.2.1);
b – ширина фрезерования, мм;
Н – толщина фрезеруемого слоя, мм;
u – скорость подачи, м/мин;
К – удельная работа резания, кГм/см2;
=5, мм
Длина волны при фрезеровании (волны образуются всеми ножами), мм
, (2.8)
где u – скорость подачи, м/мин;
n – число оборотов шпинделя в минуту;
z – число резцов инструмента;
uz – подача на один резец, мм.
, мм
Глубина волны при фрезеровании (высота гребня), мм
, (2.9)
где D - диаметр резания, мм;
lв – длина волны при фрезеровании, мм
=0.005, мм
3 СИЛОВОЙ РАСЧЕТ
3.1 Расчет сил резания
Средняя касательная сила резания, кГ:
- по объему древесины, превращенной в стружку
, (3.1)
где К – удельная работа резания, кГм/см2;
b – ширина фрезерования, мм;
F – площадь сечения фрезеруемого слоя, мм2;
Н – толщина фрезеруемого слоя, мм;
u – скорость подачи, м/мин
- скорость резания, м/с
=25.7, кГ
- по мощности привода
, (3.2)
где - скорость резания, м/с
Nпр – мощность привода рабочего шпинделя, кВт;
- к.п.д. механизма привода шпинделя (табл.2.1);
Nр – мощность резания, кВт.
=25.7, кГ
Сила резания стружки резцом, кГ
- средняя
Рср = К*b*hср (3.3)
где К – в этом случае удельная сила резания, кГ/мм2, численно равная удельной работе;
b – ширина фрезерования, мм;
hср – средняя толщина стружки, мм;
Рср = 0.63*630*0.4 = 158.8, кГ
- максимальная
Рmax = К*b*hmax = , (3.4)
где К – в этом случае удельная сила резания, кГ/мм2, численно равная удельной работе;
b – ширина фрезерования, мм;
hср – средняя толщина стружки, мм;
hmax – максимальная толщина стружки, мм (hmax 2* hср);
Рmax = 0.63*630*1.7 = 674.7, кГ
Сила, параллельная направлению подачи и противодействующая подаче заготовки (на 1 шпиндель), кГ
, (3.6)
где Рр – средняя касательная сила резания, кГ;
Р0 – сила отжима, направленная перпендикулярно вектору скорости резания (Р0 действует по радиусу окружности резания);
- угол контакта, град.
=26.3, кГ
Тяговая сила, которую может обеспечить механизм вальцовой подачи, кГ
Т = fв*(2mг*Рж), (3.10)
где fв – сила сцепления древесины с рифленым вальцом 0.5, кГ;
mг – число пар подающих вальцов;
Рж – сила нажима, кГ.
Т = 0.5*(2*3*11.57) = 34.7, кГ
Т = 0.5*(2*3*15.42) = 46.3, кГ
Сила подачи, приближенно, по суммарной мощности резания Np, кГ
, (3.11)
где Nр – мощность резания, кВт;
- скорость резания, м/с;
Т – коэффициент (табл.3.1).
=31.9, кГ
Таблица 3.1 – Коэффициент Т, учитывающий потери на трение заготовки при подаче ее через станок (для приближенных расчетов)
Станки | Т |
1 | 2 |
Фуговальные с механической подачей по столу Рейсмусовые Четырехсторонние строгальные: с роликовыми прижимами с башмачными прижимами | 0.9 0.8
0.6 0.5 |
3.2 Силовой расчет прижимов и зажимов
Сила отжима ножевого вала, кГ
Р0 = а0*Рр, (3.5)
где а0 – зависит от степени затупления резцов (от времени t работы их после заточки);