ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1
1 Виды резания для материалов с параллельно-волокнистой структурой | |
2 Виды резания для материалов со слоистой параллельно-волокнистой структурой | |
3 Виды резания для материалов с параллельно-слоистой структурой | |
4 Торцовое резание (определение, схема резания) | |
5 Продольное резание (определение, схема резания) | |
6 Поперечное резание (определение, схема резания) | |
7 Продольно-торцовое резание (схема, угол встречи) | |
8 Поперечно-торцовое резание (схема, угол наклона) | |
9 Продольно-поперечное резание (схема, угол скоса) |
Контрольные вопросы
а) В чем заключается сущность простого (элементарного) резания?
б) Назовите основные элементы резца: поверхности, кромки, их определение и назначение.
в) Главные виды резания.
г) Переходные виды резания.
д) Что такое угол встречи, скоса, наклона?
Лабораторная работа № 2
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОПЕРЕЧНОГО ПИЛЕНИЯ
КРУГЛЫМИ ПИЛАМИ
Цель работы - теоретическое и практическое изучение процесса поперечного пиления древесины круглыми пилами, приобретение навыков выполнения силовых и энергетических расчетов.
Оборудование, инструмент и материалы - торцовочный станок ЦПА-2; пила круглая для поперечной распиловки древесины; угломер; штангенциркуль (точность до 0,05 мм), секундомер.
Теоретические основы процесса поперечного пиления.
|
|
При поперечной распиловке наблюдается сложное резание, при котором передние поверхности Аj инструмента (рисунок 2.1) производят поперечное сдвигание слоев древесины, перерезанных в торец боковыми режущими кромками К.
Боковые кромки зубьев пилы с углом косой заточки j > 0 работают как лезвие ножа. Если на поверхности заготовки сделать легкие надрезы пилой поперек слоев древесины, то можно заметить, что лезвия зубьев с косой заточкой оставят два параллельных углубления – царапины (рисунок 2.2)
По мере пиления зубья все глубже будут входить в древесину, делая боковые надрезы главными боковыми кромками. Скошенные передние поверхности давят с силой Р1 (сила Р1 достигает максимального значения, обеспечивающего сдвиг элемента 1, при углублении зубьев в древесину до 0,8 мм) на среднюю часть древесины (рисунок 2.2), скалывая ее то вправо, то влево вдоль волокон по пере углубления зубьев в древесину, создавая хрупкую стружку, рассыпающуюся в опилки и формируя дно пропила 2. Это определяет следующие требования к профилю зубьев: боковая главная кромка должна перерезать волокна прежде, чем в контакт с ними вступит передняя поверхность. Для этого главную боковую режущую кромку выдвигают вперед относительно вспомогательной короткой режущей кромки за счет нулевого или отрицательного контурного угла ( g £ 0 ). Боковые режущие кромки должны иметь положительный передний угол за счет косой заточки зубьев по передней и задней поверхностям (j > 0).
|
|
При установке пилы на пильный вал (вал электродвигателя) необходимо выполнять соответствие диаметра шайбы диаметру пильного диска, которое описывается следующим уравнением:
, (1)
где dш – диаметр шайбы, мм;
D - диаметр пилы, мм.
Рисунок 2.1- Зубья пилы для поперечного пиления
Рисунок 2.2- Траектория движения зубьев пилы
Для выполнения силовых расчетов процесса необходимо знать скорость движения подачи,Vs, м/мин, которая определяется по формуле:
Vs = Вз/ Т, (2)
где Вз – ширина распиливаемой доски, м;
Т - средняя продолжительность пропила, мин.
Подача на зуб, Sz, мм, определяется по формуле:
Sz = (1000 . Vs)/(z . n) , (3)
где z - число зубьев пилы, шт;
n - частота вращения пильного диска, мин-1,
|
|
Скорость резания, V, м/с, равна
V = (π .D . n)/(60 . 1000) , (4)
где D – диаметр пильного диска по вершинам зубьев, мм.
Ширина пропила Впр (рисунок 2.2) определяется по одному неполному пропилу доски при помощи штангенциркуля, а затем подсчитывается величина развода зубьев, b1, мм, по формуле:
b1 = ( Впр- В)/2 , (5)
где Впр- ширина пропила, мм;
В – толщина пилы, мм.
Угол контакта зубьев пилы jк (град) с древесиной (рисунок 2.3) определяется по формуле:
jк = arcsin [(C1+t)/R] –arcsin C1/R , (6)
где С1 – расстояние от центра пилы до верхней поверхности заготовки, мм;
С » 2-3 мм – величина углубления пилы в прорезь стола;
t - толщина доски, мм;
R - радиус пильного диска (по вершинам зубьев), мм.
Число одновременно режущих зубьев, zреж, шт:
zреж =(p .D .jк)/(360 . tз) , (7)
где tз – шаг зубьев пилы, мм;
jк – угол контакта, град.
tз = (pD)/z . (8)
Длина срезаемого слоя (длина дуги контакта) определяется по формуле:
|
|
l = (pD jк)/3600 . (9)
Средняя толщина стружки, аср, мм, (рисунок 2.4):
аср = (Sz . t)/l . (10)
Рисунок 2.3 – Схема пиления
Рисунок 2.4 – Срезаемый слой (стружка)
Средняя касательная сила на зубе, Рх ср, Н:
Р х ср = К .Впр . аср , (11)
где К – удельная сила резания, Н/мм2:
К = Кт . ап . ar , (12)
где Кт – табличное значение удельной силы резания, Н/мм2 , (см.таблицу 2.1);
аn – поправочный коэффициент на породу (таблица 2.2);
аr - поправочный коэффициент на затупление зубьев резца пилы в
зависимости от времени работы пилы после заточки (таблица 2.3).
Средняя окружная касательная сила:
Рх окр = Рх ср . zреж (13)
Мощность резания, N, кВт:
Nрез = (Рх окр .V)/1000 = К .Впр . t .Vs / 1000 . 60, (14)
где V – скорость главного движения резания, м/с.
Коэффициент К может быть представлен в качестве номинальной работы резания в Дж, затрачиваемой на превращение 1 см3 древесины в стружку. В формуле (14) значение Впр. . t . Vs = Ос, где Ос – секундный объем древесины, превращенной в стружку, см3/с.
Произведение (К . Ос) есть работа, затраченная в течение одной секунды, Дж/с = 1 Вт.
Таблица 2.1 - Табличное значение удельной силы резания
Впр мм
| Ктабл в Н/мм2 при подаче на один зуб, мм | ||||||||||
0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | |
1,5 | 122,6 111.8 105 99,1 96,1 92,2 88,3 84,4 81,4 80,4 79,5 | ||||||||||
2,5 | 103,0 94,2 90,3 86,3 83,4 77,5 73,6 68,7 65.7 63,8 60,8 | ||||||||||
3,5 | 88,3 82,4 76,5 72,6 68,7 63,8 59,.8 54.0 51,0 49,1 48,1 | ||||||||||
5,0 | 73,6 65,7 60,8 56,9 54,0 48,1 44,1 37,3 34,3 32,4 31,4 |
Таблица 2.2 - Поправочный коэффициент на породу аn
Порода | Значение | Порода | Значение |
Ель Сосна Береза | 0,9 1,0 1,3 | Бук Дуб | 1,4 1,5 |
Таблица 2.3 - Поправочный коэффициент на затупление зубьев аr
Время работы инструмента, час | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
аr | 1,25 | 1,45 | 1,60 | 1,75 | 1,88 | 2,00 |
Порядок выполнения работы
Работа выполняется на торцовочном станке ЦПА-2 в следующей последовательности:
а) Изучить теоретическую часть работы, изложенную в лекциях и настоящих методических указаниях.
б) С участием преподавателя или учебного мастера ознакомиться с конструкцией зубьев пил для поперечной распиловки, особенностями крепления пилы на валу.
в) Заполнить журнал измерений и расчетов (технические данные станка из паспортных данных), параметры пилы и заготовок – измерением штангенциркулем, угломером и микрометром.
г) Произвести осмотр обрабатываемых заготовок на наличие трещин, сколов, несросшихся сучков.
д) Проверить настройку суппорта по высоте (для сквозного распила заготовки вращающаяся пила при рабочем ходе суппорта должна входить на 10-20 мм в прорезь стола).
е) С разрешения и под руководством преподавателя приступить к распиливанию заготовок, при этом фиксировать время распила секундомером.
ж) Произвести несколько резов (один вначале несквозной – для измерения ширины пропила), после чего выполнить соответствующие измерения.
з) Результаты измерений необходимо систематизировать в журнале результатов измерений и расчетов (таблица 2.4).
и) По результатам замеров произвести расчет необходимых параметров процесса поперечного пиления, сделать соответствующие выводы и оформить отчет по прилагаемой в конце работы форме.
Таблица 2.4 - Журнал результатов измерений и расчетов
№№ п/п | Наименование параметров | Ед. изм. | Обозначение | Формулы для определения значений параметров | Значение параметров | ||
Факт. | Расчет | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
1 | Диаметр шайбы | мм | dш | - | - | ||
2 | Диаметр пилы | мм | D | - | - | ||
3 | Толщина пилы | мм | В | - | - | ||
4 | Толщина заготовки | мм | t | - | - | ||
5 | Ширина заготовки | мм | Вз | - | - | ||
6 | Ширина пропила | мм | Впр | - | - | ||
7 | Частота вращения диска пилы | мин-1 | n | Берется из паспорта станка | - | ||
8 | Число зубьев пилы | шт | z | - | - | ||
9 | Время пропила | мин | Т | - | - | ||
10 | Скорость движения подачи | м/мин | Vs |
| - | ||
11 | Подача на зуб | мм | Sz | - | |||
12 | Диаметр шайбы | мм | dш | - | |||
13 | Скорость главного движения резания | м/с | V | - | |||
14 | Величина развода на одну сторону | мм | в1 | - | |||
15 | Расстояние от центра пилы до верхней поверхности заготовки | мм | С1 | - | |||
16 | Угол контакта | град | jк | - | |||
17 | Число одновременно режущих зубьев | шт | zреж | - | |||
18 | Длина срезаемого слоя (стружки) | мм | l | - | |||
19 | Средняя касательная сила на зубе | Н | Рх ср | - | |||
20 | Удельная сила резания | Н/мм2 | К | - | |||
21 | Средняя толщина срезанного слоя | мм | аср | - | |||
22 | Табличное значение удельной силы резания | Н/мм2 | Кт | См. таблицу 2.1 |
| - | |
23 | Поправочный коэффициент на породу | ап | См. таблицу 2.2 |
| - | ||
24 | Поправочный коэффициент на затупление зубьев пилы | аr | См. таблицу 2.3 |
| - | ||
25 | Средняя окружная касательная сила | Н | Рх окр | - | |||
26 | Мощность резания | кВт | Nрез | - | |||
Контрольные вопросы
а) | От каких факторов зависит скорость движения подачи? |
б) | Почему гайка крепления пилы имеет левую резьбу и чем вызвана необходимость в расчете dш на соответствие D? |
в) | Как определить среднюю и окружную касательные силы резания? |
г) | Что из себя представляет срезаемый слой (стружка) при поперечном пилении и как определяется ее толщина (привести эскиз)? |
д) | Что такое подача на зуб и от чего зависит ее величина? |
е) | От каких факторов зависит скорость главного движения резания? |
ж) | Каким образом можно определить ширину пропила, от каких факторов она зависит? |
з) | Форма зубьев для поперечной распиловки древесины (привести эскиз и пояснить его) |
и) | Что такое jк , как он определяется, и от каких факторов зависит его величина? |
к) | Что включает в себя понятие «число одновременно режущих зубьев»? |
л) | Каким соотношением связаны шаг зубьев и число зубьев? |
Лабораторная работа № 3
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 476; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!