АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Проектирование и расчет параметров дереворежущего инструмента

Читайте также:
  1. I. Выбор температурных напоров в пинч-пунктах и опорных параметров КУ.
  2. I. Расчет накопительной части трудовой пенсии.
  3. I. Расчет производительности технологической линии
  4. I. Расчет размера страховой части трудовой пенсии.
  5. II. Вычисление параметров рабочего тела в начале цикла ГТУ.
  6. II. Определяем годовые и расчетные часовые расходы газа на бытовое и коммунально - бытовое потребление для населенного пункта
  7. II. Расчетная часть задания
  8. III. Расчет процесса в проточной части ЦВД после камеры смешения.
  9. IV. Вычисление параметров воздуха, отбираемого из ОК.
  10. IV. Расчет продуктов сгорания топлива.
  11. IV. ТИПОВОЙ ПРИМЕР РАСЧЕТОВ.
  12. RPPAYSP (РП. Спецификация расчетов)

Проектируемый инструмент представляет собой сборный узел, включающий в себя пильный диск и три фрезы различного диаметра. Задачей данного курсового проекта является модернизация конструкции данного инструмента с целью достижения оптимальных параметров, обеспечивающих снижение потребляемой мощности.

Сравним значения потребляемой мощности при различных углах поворота лезвия фрез.

Проведем расчет инструмента при расположении режущих элементов параллельно оси вращения (т.е. стандартный инструмент). Потому как данный расчет не является основным в данной работе – опустим описательную часть проводимых расчетов и представим для последующего сравнения сводную таблицу полученных значений потребляемой мощности в диапазоне скорости подачи U=40 – 75 м/мин и высоте пропила h=20 – 50 мм.

Таблица 3.1 – Потребляемая мощность инструмента без поворота лезвия в плане

U, м/мин              
h, мм P, кВТ
  23,90184 25,69246 27,48307 29,27369 31,0643 32,85492 34,64553
  29,20227 31,48894 33,7756 36,06227 38,34894 40,63561 42,92228
  34,52699 37,32396 40,12092 42,91789 45,71485 48,51182 51,30878
  39,88969 43,21013 46,53057 49,851 53,17144 56,49188 59,81232
  45,29838 49,15466 53,01093 56,86721 60,72349 64,57976 68,43604
  50,75804 55,16189 59,56574 63,96958 68,37343 72,77728 77,18113
  56,27193 61,23456 66,1972 71,15983 76,12247 81,0851 86,04774

 

Далее проведем расчет инструмента с теми же характеристиками лишь с измененным углом в плане расположения режущих элементов фрезы (ς=20°).

Для получения искомых значений воспользуемся формулами Бершадского. Потому как данный инструмент включает в себя 4 составляющие: пильный диск и 3 фрезы различного диаметра, все расчеты будем проводить для каждого элемента отдельно и результаты сводить в таблицы.

В качестве заданных значений примем:

U=40 – 70 м/мин – скорость подачи;

h=20 – 50 мм – высота пропила;

z – число зубьев (z=40 – для пилы; z1,2=2 – для 1 и 2 фрезы; z3=4 – для 3 фрезы)

n=3000 мин-1 – частота вращения шпинделя;

D – диаметр (Dпилы=350мм; D1=350мм; D2=370мм; D3=385мм)

δ – угол резания (δпилы=70°; δ1,2=47°; δ3=50°)

αλ=0,059 – уширение на сторону для разведенных зубьев пилы.

1. Рассчитаем подачу на зуб по формуле:

, мм

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
КП ПИ 03 00 ПЗ  
Таблица 3.2 – Значения Uz, мм

u, м/мин Uz пилы Uz 1 фр Uz 2 фр Uz 3фр
  0,333333 6,666667 6,666667 3,333333
  0,375 7,5 7,5 3,75
  0,416667 8,333333 8,333333 4,166667
  0,458333 9,166667 9,166667 4,583333
  0,5      
  0,541667 10,83333 10,83333 5,416667
  0,583333 11,66667 11,66667 5,833333


2. Рассчитываем кинематический угол θ

Таблица 3.3 – Значения кинематического угла θ=ψ

h, мм sinθ θ, град
пила 1 фреза 2 фреза 3 фреза пила 1 фреза 2 фреза 3 фреза
  0,239046 0,239046 0,232495 0,227921 13,83724 13,83724 13,45084 13,18139
  0,267261 0,267261 0,259938 0,254824 15,50922 15,50922 15,074 14,77062
  0,29277 0,29277 0,284747 0,279145 17,0325 17,0325 16,55214 16,21742
  0,316228 0,316228 0,307562 0,301511 18,4443 18,4443 17,92147 17,5573
  0,338062 0,338062 0,328798 0,322329 19,76885 19,76885 19,20557 18,81338
  0,358569 0,358569 0,348743 0,341882 21,02297 21,02297 20,4208 20,0017
  0,377964 0,377964 0,367607 0,360375 22,21892 22,21892 21,57907 21,13394

 

3. Дуга контакта l, мм:

Таблица 3.4 – Значения дуги контакта

h, мм l конт, мм
пила 1 фреза 2 фреза 3 фреза
  83,666 83,666 86,02325 87,74964
  93,54143 93,54143 96,17692 98,10708
  102,4695 102,4695 105,3565 107,4709
  110,6797 110,6797 113,7981 116,0819
  118,3216 118,3216 121,6553 124,0967
  125,499 125,499 129,0349 131,6245
  132,2876 132,2876 136,0147 138,7444

4. Удельная сила резания по задней поверхности резца

Для пилы:

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
КП ПИ 03 00 ПЗ  
Для фрез:

Таблица 3.5 – Значения удельной силы резания по задней поверхности резца

р, Н/мм
пила 1 фреза 2 фреза 3 фреза
4,498141 2,098141 2,08423 2,07453
4,558332 2,158332 2,142664 2,131742
4,61317 2,21317 2,195877 2,183827
4,663995 2,263995 2,245173 2,232063
4,711679 2,311679 2,291401 2,277282
4,756827 2,356827 2,335149 2,320061
4,799881 2,399881 2,376846 2,360822

 

5. Скорость резания:

6. Удельное сопротивление резанию по передней поверхности резца

, Н/мм2

Таблица 3.6 – Значения удельного сопротивления по передней поверхности резца

k, Н/мм2
пила 1 фреза 2 фреза 3 фреза
14,97946 8,953221 9,192625 10,13044
15,3266 9,142532 9,384053 10,34255
15,64287 9,315005 9,558377 10,53565
15,936 9,474856 9,719869 10,71448
16,21101 9,624828 9,871309 10,88212
16,47139 9,766826 10,01463 11,04073
16,7197 9,902237 10,15123 11,19184

 

7. Сила резания

Для пилы:

Для фрез:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
КП ПИ 03 00 ПЗ  
Таблица 3.7 – Сила резания, действующая на пильный диск

u h F, H
             
  132,4022 135,2548 138,1075 140,9602 143,8128 146,6655 149,5182
  153,4235 157,0821 160,7407 164,3993 168,058 171,7166 175,3752
  173,5844 178,0774 182,5704 187,0634 191,5564 196,0494 200,5423
  193,1382 198,4922 203,8461 209,2 214,554 219,9079 225,2618
  212,2483 218,4885 224,7286 230,9687 237,2088 243,4489 249,689
  231,0275 238,1779 245,3284 252,4788 259,6292 266,7797 273,9301
  249,5573 257,6413 265,7253 273,8094 281,8934 289,9774 298,0614

Таблица 3.8 – Сила резания, действующая на фрезу №1

u h F, H
             
  101,9764 112,2955 122,6147 132,9338 143,253 153,5721 163,8913
  127,7121 140,8838 154,0555 167,2272 180,3989 193,5705 206,7422
  153,9261 170,0303 186,1345 202,2387 218,3429 234,4471 250,5513
  180,6106 199,7213 218,8319 237,9426 257,0532 276,1639 295,2745
  207,7556 229,942 252,1285 274,3149 296,5013 318,6878 340,8742
  235,3507 260,6787 286,0067 311,3346 336,6626 361,9906 387,3186
  263,3863 291,9187 320,4511 348,9835 377,5158 406,0482 434,5806

Таблица 3.9 – Сила резания, действующая на фрезу №2

u h F, H
             
  98,94463 108,967 118,9894 129,0117 139,0341 149,0565 159,0789
  123,8796 136,6685 149,4573 162,2462 175,035 187,8239 200,6127
  149,2679 164,8996 180,5313 196,1631 211,7948 227,4265 243,0582
  175,1025 193,6476 212,1927 230,7378 249,2829 267,828 286,3731
  201,3736 222,8982 244,4229 265,9475 287,4721 308,9968 330,5214
  228,0715 252,6383 277,2051 301,7718 326,3386 350,9054 375,4722
  255,1868 282,8555 310,5243 338,193 365,8618 393,5305 421,1993

Таблица 3.10 – Сила резания, действующая на фрезу №3

u h F, H
             
  76,76072 83,46463 90,16853 96,87244 103,5763 110,2802 116,9841
  95,01542 103,5708 112,1261 120,6814 129,2368 137,7921 146,3474
  113,4848 123,9429 134,401 144,8591 155,3172 165,7753 176,2333
  132,1865 144,5947 157,0029 169,4111 181,8193 194,2275 206,6357
  151,1283 165,531 179,9337 194,3364 208,7391 223,1417 237,5444
  170,3138 186,753 203,1921 219,6313 236,0705 252,5096 268,9488
  189,7438 208,2596 226,7753 245,2911 263,8068 282,3226 300,8383

Потребляемая мощность определим по формуле:

, кВт

Результирующая мощность будет равна сумме потребляемой мощности каждого элемента узла

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
КП ПИ 03 00 ПЗ  
Таблица 3.11 – значения потребляемой инструментом мощности

u h P, кВт
             
  23,26659 24,9778 26,68901 28,40022 30,11143 31,82264 33,53385
  28,38778 30,57263 32,75749 34,94235 37,1272 39,31206 41,49692
  33,52727 36,19927 38,87127 41,54327 44,21527 46,88727 49,55927
  38,69921 41,87084 45,04247 48,2141 51,38572 54,55735 57,72898
  43,91196 47,59494 51,27791 54,96089 58,64386 62,32684 66,00981
  49,17077 53,37621 57,58165 61,78709 65,99253 70,19797 74,40341
  54,47912 59,21765 63,95618 68,69472 73,43325 78,17178 82,91032

 

 

Таблица 3.12 – Экономия потребляемой мощности в результате поворота режущего ножа в плане на 20° представлена в таблице:

u h ΔP, кВт
             
  0,63525 0,71466 0,79406 0,87347 0,95287 1,03228 1,11168
  0,81449 0,91631 1,01811 1,11992 1,22174 1,32355 1,42536
  0,99972 1,12469 1,24965 1,37462 1,49958 1,62455 1,74951
  1,19048 1,33929 1,4881 1,6369 1,78572 1,93453 2,08334
  1,38642 1,55972 1,73302 1,90632 2,07963 2,25292 2,42623
  1,58727 1,78568 1,98409 2,18249 2,3809 2,57931 2,77772
  1,79281 2,01691 2,24102 2,46511 2,68922 2,91332 3,13742

 

Рисунок 3.1 – График изменения потребляемой мощности в зависимости от изменения скорости подачи и высоты пропила


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.009 сек.)