Фугувальний верстат з конвеєрною подачею СФА-6
Призначення і технічна характеристика лінії та верстата. Опис будови і конструкції верстата в склад лінії, що модернізується. Дослідження режимів роботи верстата: вибір різального інструменту, розрахунок швидкостей різання, пропозиції із модернізації.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.05.2011 |
| Размер файла | 76,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вступ
В наш час, для того, щоб підвищити технічний розвиток, в порівнянні з іншими країнами, потребуються великі матеріальні і моральні цінності. У нас молода країна і розвиток техніки, можна так сказати, починається «нуля».
І для того, щоб забезпечити значний і стійкий підйом матеріального і культурного рівня життя людей на основі досягнень науки і техніки, високих темпів розвитку виробництва, підвищення ефективності направляються на вирішення важливої задачі.
У відповідності до вимог, які ставляться перед сучасною наукою про різання деревини, є такі основні пункти:
ь Створити метод розрахунку оптимальних режимів різання, який являється базою раціонального проектування, виготовлення і експлуатації верстатів і інструментів;
ь Дослідити і обґрунтувати закономірності факторів, які впливають на процес обробки різанням і фактичну сутність процесу;
ь Підвищити довговічність і надійність роботи інструменту;
ь Дослідити оброблюваність різних видів нових деревних матеріалів плит і пластмас, забезпечити раціональні режими їх роботи;
ь Покращувати якість обробки, забезпечити вихід продукції, а також знизити собі вартість матеріалу, електроенергії, збільшити продуктивність і полегшити працю робітників розробкою і впровадженням раціональних методів обробки.
Для того, щоб обробка проводилась продуктивно, зменшити затрати матеріалу, праці і енергії потрібно знати процеси взаємодії, різця з деревиною, фактори, які впливають на цей процес і характер цього впливу; вміти розрахувати раціональні режими обробки з метою отримання найвигідніших показників процесу.
1. Призначення і технічна характеристика лінії та верстата
Фугувальний верстат СФК-6 призначений для точного плоского фрезерування (фугування) плоских поверхонь щитів, брусків і різних виробів з деревини з ціллю створення базової поверхні заготовок, підготовки їх до подальшої обробки.
Верстат застосовується як в цехах меблевого виробництва, так і в цехах для виробництва столярних виробів, при масовій обробці однакових за розміром заготовок може установлюватися у лініях.
В технологічному верстаті за верстатом, як правило, стоїть рейсмусовий верстат, який призначений для обробки заготовок в розмір за товщиною.
Технічна характеристика верстата СФК-6 приведена в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1. Технічна характеристика верстат СФК-6
|
Назва показника |
Од. виміру |
Числове значення |
|
|
Розміри оброблювальної заготовки · максимальна ширина · товщина · найменша довжина Різнотовщинність оброблюваного матеріалу Найбільша товщина знімального шару |
мм мм мм мм мм |
630 12…200 400 5 6 |
Схема організації робочого місця біля фугувального верстата СФК-6 показана на рисунку 1.1
1- верстат
2- контейнер для заготовок
3- контейнер для готових деталей
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1.1 Схема організації робочого місця для верстата
2. Опис будови і аналіз конструкції верстата в склад лінії що модернізується
Фугувальний верстат з конвеєрною подачею СФА-6 складається із основних вузлів: станини, попереднього і заднього станів, механізму різання і подачі. Станина являє собою жорстку чавунну монолітну конструкцію замкнутого коробчатого перерізу. В середині станини встановлюється електричний двигун ножового валу і встановлюється зварна воронка для відсосу стружки. В попередній стінці станини в нішах розміщена електрошафа з електроапаратурою.
Верстат має два столи-передній і задній. Передній стіл довший за задній, що забезпечує велику стійкість заготовки і більш точне фугування. Установлюються столи на кронштейнах, які закріплені до верхньої площини станини. Для зміни (регулювання) товщини знімаємого шару деревини, столи переміщаються за висотою відносно різальної кромки ножів спеціальним механізмом, який складається з системи валиків з ексцентриками на кінцях.
За допомогою важелів і тяг столи можна встановити за висотою відносно ножового валу: рукояткою передній стіл і за допомогою гайок-задній стіл.
Передній стіл опускається на товщину знімає мого шару, а задній встановлюється на лінії дотичної до кола різання створеного кромкою ножів.
Привод ножового валу здійснюється через муфту від електродвигуна з частотою обертання n=6000 і потужністю Nд=10 кВт.
Ножовий вал монтується на двох шарикових підшипниках, корпуси яких встановлюються на верхніх площинах повздовжніх стінок корпуса станини.
До валу забезпечений зручний доступ для заміни ножів. В кожному валу закріплюються ножі за допомогою клина і розпірних болтів.
Подача на верстаті здійснюється спеціальним дволанцюговим подаючим конвеєром. Подача цим конвеєром здійснюється без деформації оброблювального матеріалу, що дуже важливо для забезпечення точної фугівки з великою продуктивністю, особливо при обробці тонких деталей. Досягається це за допомогою великої кількості розташованих на конвеєрі пружинячих пальців, які здійснюють подачу (тиск кожного із пальців дуже незначний, тому при русі на столі і над ножовим валом матеріал не деформується, одержується дуже точна оброблена поверхня).
Подаючий конвеєр змонтований в литому алюмінієвому корпусі. Корпус закріплений консольно на двох кронштейнах з вмонтованими круглими напрямними і гвинтами. За допомогою кронштейнів, напрямних і гвинтів, які обертаються від редуктора, конвеєр піднімається і опускається для установки на потрібну висоту над столом в залежності від товщини оброблювального матеріалу або деталей.
Вали конвеєра з зірками обертаючись приводять в рух безперервні втулучно роликові ланцюги, в яких через одну ланку замість нормальних осей встановлені видовжені осі, на яких змонтовані пружинні кігті і підтискаючі їх пружини. Кінці цих пружинних кігтів (палець) і виконують роль пружинячих еластичних пальців, які забезпечують захват і подачу оброблювального матеріалу. Привод конвеєра здійснюється чотиришвидкісним електродвигуном через черв'ячну пару, з'єднуючи муфту і редуктор, який установлено ззаду конвеєра. [2,3]
3. Дослідження режимів роботи верстата
3.1 Вибір різального інструменту
На фугувальному верстаті застосовується різальний інструмент у вигляді ножовала, різальною частиною якого є плоскі фрезерні ножі типу І за ГОСТ 6567-75.
Конструкція ножового валу передбачає можливість закріплення на ньому ножів і надання їм обертового руху. Вал розрахований на закріплення в ньому однієї пари ножів, кожний з яких встановлюється в пазах валу і закріплюється за допомогою клинкових вставок болтами.
Для рівномірного затиску ножі використовують декілька болтів, які розміщені рівномірно по всій довжині валу.
Для виготовлення ножів використовують леговані сталі марок 9ХФ, 9Х5ВФ, Х6ВФ, 9ХС, Р4, Р3 за ГОСТ 5950-73. Ескіз фрезерного ножа типу І представлено на рисунку 3.1.
Рис. 3.1 Ескіз фрезерного ножа
Лінійні і кутові параметри фрезерних ножів і ножового валу для верстата наведені в таблиці 3.1.
При установці ножів в ножовому валі необхідно дотримуватися наступних вимог:
ь лезо ножів повинно виступати за крайку стружколамача не більше ніж на 0,75…1,0 мм.
Таблиця 3.1. Лінійні та кутові параметри інструменту верстата
|
Параметри |
|||||||||||
|
Назва інструменту |
Лінійні ножів, мм |
Ножового валу, мм |
Кутові, град. |
||||||||
|
довжина |
ширина |
товщина |
діаметр |
К-ть ножів |
товщина |
Задній кут |
Передній кут |
Кут різання |
Кут загострення |
||
|
Фрезерні ножі, типу І за ГОСТ 6567-75 |
L |
B |
S |
Z |
Lb |
б |
д |
г |
в |
||
|
640 |
40 |
3 |
2 |
630 |
20 |
60 |
30 |
40 |
ь різальні крайки ножів, які закріплені на ножовому валу, повинні мати у всіх точках (по довжині) однакові радіуси різання (допустиме відхилення 0,04…0,06 мм).
ь вивірені ножі повинні бути надійно закріплені на валу.
3.2 Розрахунок швидкостей різання і подачі за кінематичною схемою верстата
Швидкість різання розраховується за формулою
V =
де Д - діаметр кола різання
n - частота обертання ножового валу
Ножовий вал з'єднаний з електродвигуном механізму різання через муфту. V = 40, 2.
Для конвеєрних механізмів швидкість подачі розраховують за формулою:
Vsk =
де z - кількість зубів приводної зірки, шт.
t - крок зубів приводної зірки, мм
n - частота обертання приводної зірки
ak - коефіцієнт, який враховує проковзування заготівки, ak=0,9
n=*Іред*Іц.п.*аk
де, - частота обертання валу двигуна механізму подачі (=500; 750; 1000; 1500 )
Іред - передаточне відношення черв'ячного редуктора (1/36);
Іц.п. - передаточне відношення циліндричної передачі (20/29);
аk - коефіцієнт проковзування в елементах механізму подачі, аk=1.
n1==9,5
n2==14,3
n3==19,15
n4==28,74
Vsk1==8,2 м/хв
Vsk2==12,35 м/хв
Vsk3==16,54 м/хв
Vsk4==24,83 м/хв
Приймаємо:
Vsk1=8,0 м/хв.; Vsk3=16,5 м/хв.;
Vsk2=12,0 м/хв.; Vsk4=25,0 м/хв.;
3.3 Розрахунок швидкості подачі
Швидкість подачі за потужністю двигуна на різання можна визначити з об'ємної формули потужності різання в Вт.
Np =
Швидкість подачі в м/хв.
Vsn=
де К - питома робота різання, Дж/
К=Кт*
де Кт - табличне значення питомої роботи різання, Дж/ - поправочний множник, який враховує конкретні умови різання
F - площа поперечного перерізу зрізуваної частини матеріалу,
Vs - швидкість подачі, м/хв
Np - потужність на різання, Вт
Np = Nдв*з
де Nдв - потужність двигуна механізму різання, Вт
з - ККД механізму різання, з =0,9131
Nдв - 10000*0,9 = 9000 Вт
Для визначення табличного значення питомої роботи різання Кт використовуємо формулу табличного добутку Кт*Sz, яка має вигляд:
Кт*Sz=;
де = 0,85 для липи
= 1,05 для W = 8…12%
= 1,42 для T = 3,0 год
= 1,16 для д = 65
= 1,0 для V = 40,2 м\с
z - число ножів на інструменті, z=2 шт.
n - частота обертання інструмента,
Fi = bi*hi
де bi - ширина фрезерування, мм
bi = 600-100 мм приймаємо в межах технічної характеристики
h - товщина зрізуваного шару, мм
h = (1-3-5) мм
Кт*Sz =
Швидкість подачі при b=600, h = 1,0 мм
Кт*Sz= Н\мм
Кт = 7,8 Дж/ [табл. 18 (1)]
Vsn1 = м\хв
Основним із показників оцінки процесу фрезерування і роботи верстата є якість оброблювальної поверхні, яка оцінюється жорсткістю, величиною нерівностей, що утворюється різальними крайками інструменту.
При фрезеруванні швидкість подачі в м\хв розраховують за формулою:
V =
Де Szt - табличне значення подачі на ніж або довжина хвилі утворених нерівностей, мм;
При Rm = 60 мкм - L = 5,9 мм (при Др = 128 мм).
n - частота обертання інструмента, ;
z - число ножів, шт.
V = = 35,4 м\хв
Швидкість подачі за висотою хвилі
V = ;
де D - діаметр кола різання, мм
y - висота нерівностей (хвилі), мм
y = Rmmax = 0,06 мм
V= =33,2
Розрахунки виконані на ЕОМ (додаток А).
Ефективність використання верстата залежить від повного безпроміжкового завантаження. При ручному завантаженні процес лімітується часом на виконання операцій «взяти заготовку із стопи, подати у верстат». Час на виконання названих операцій визначають хронометражем за допомогою секундоміра або годинника. Розрахунок швидкості подачі в м\хв за часом завантаження визначається за формулою:
Vs зав =
де L - довжина заготовки, мм
to - час на завантаження, с
Приймаємо L = 1000 мм; to = 3,2 с
Vs зав = = 15 м\хв
На основі проведених розрахунків будуємо суміщені графіки швидкостей подачі. На осі ординат відкладаємо швидкості подач:
Vsk, Vsn, Vsr, Vs зав, а на осі абсцис відкладаємо ширини фрезерування. З суміщених графіків слідує, що верстат може працювати в межах 8-25 м\хв.
Крива, що характеризує швидкість подачі за потужністю двигуна на різання при зйомці товщини деревини h=1 мм знаходиться досить високо по відношенню до інших швидкостей подачі не лімітує роботу верстата. Криві швидкості подачі при h = 3 і 5 мм заходяться в діапазоні конструктивних швидкостей, при чому при h=5 мм крива виходить за межі мінімальної конструктивної швидкості подачі і лімітує роботу верстата.
Швидкість подачі за шорсткістю оброблених поверхонь складає V35,4 м\хв, при максимальній конструктивній швидкості подачі Vsku=25 м\хв, тобто умова за якістю оброблених деталей задовольняється.
Швидкість подачі за часом навантаження верстата не може бути більшою, як Vst = 15 м\хв, що обмежує повне використання верстату і приводить до зниження його продуктивності.
На основі проведеного аналізу можна зробити такі висновки:
1. для призначення оптимальних швидкостей подачі за кінематичною в залежності від встановленої потужності приводу механізму різання, необхідно замінити ступінь часте регулювання швидкості подачі на безступінчасте (плавне) регулювання;
2. з метою кращого використання діапазону кінематичних швидкостей подачі і встановленої потужності приводів необхідно механізувати завантаження верстата.
4. Пропозиції із модернізації роботи верстата
верстат режим різальний модернізація
На основі аналізу суміщених графіків швидкостей подачі, аналізу літературних джерел і власних міркувань пропоную інтенсифікувати роботу верстату за рахунок наступних заходів:
1. Для призначення оптимальних швидкостей подачі за кінематичною, в залежності від встановленої потужності привода механізму різання вводимо безступінчасте регулювання швидкості подачі. Для цього модернізуємо привод механізму подачі. Змінюємо 4-х швидкісний електричний двигун на тиристорний електропривод ЄТБ-Р10 з діапазоном регулювання 1:5. Тобто розширюємо діапазон конструктивних швидкостей подач Vsk = 6…30 м\хв.
2. Для виконання всього діапазону кінематичних швидкостей і встановленої потужності приводів механізуємо завантаження верстата за рахунок обладнання його живильником.
3. Для підвищення швидкості подачі за жорсткістю оброблюваної поверхні здійснюємо динамічне фугування ножів на ножовому валі. В наслідок чого формувати поверхню будуть 2 ножі. Оскільки будуть однакові радіуси ножів.
м\хв
де z - число ножів на ножовому валі, шт.
4. Для збільшення технічних можливостей оброблення заготівок з більшою площею зйому матеріалу (в межах технічної характеристики) на максимально високих швидкостях подачі, виходячи із потужності двигуна на різання зміцнюємо різальну поверхню існуючих ножів литим твердим сплавом - стелітом (пруток Пр-ВЗК за ГОСТом 21449-79) за допомогою ручного газового пальника. Стійкість ножів проти спрацювання збільшиться приблизно в 2…2,5 разів.
Швидкість подачі за потужністю двигуна на різання при товщині зрізу вального шару h=3 мм і b=5,45 мм.
Kt'=Sz= = 21,8
Kt' = 16,7 Дж\
Таким чином: V'sn = = 15,7
Це швидкість з інтенсифікації роботи верстата за потужністю двигуна механізму різання.
5. Для верстата рекомендується також конструкцію ножового вала за авт. свідоцтвом №326058
При цьому винаходу, конструкція ножового валу дозволить виключити вплив зусилля затиску підтискних елементів на сусідні підтискні елементи, і тим самим полегшити встановлення ножів, виключити їх деформацію і зменшити час на встановлення ножів.
Досягається це тим, що клини і гребінь корпуса ножового валу виконати з поперечними підрізами (рис 5.1)
Ножовий вал має гребінь 1, корпус 2, затискні гвинти 3 і клин 4. Гребінь корпуса і клин виконаний з підрізами, розділяючи гребінь і клин на ділянки, число яких відповідає числу затискних гвинтів 3. Підріз дозволяє для ножового пазу. Перемички в клині забезпечують нормальний вихід стружки.
При закрученні гвинтів 3, в наслідок наявності підрізів в клинах 4 і гребені 1 ножового валу, обмежується ділянками між підрізами.
Це проходить тому що перемички які зосталися в клинах не можуть передати зусилля і моменти з однієї ділянки до іншої.
Продуктивність верстата визначається за формулою
П = T*Vs*Kм*Kд
де П - продуктивність, м.п./зміну
Kм, Kд - коефіцієнти використання машинного часу і використання робочого дня. Kм = 0,85…0,9; Kд = 0,8…0,9 таблиця 12-1 [4]
Vs - швидкість подачі, м/хв.
Продуктивність до модернізації
П1=480*12*0,85*0,9 = 4406 м.п./зм
де Vs = 12 м/хв - швидкість подачі до інтенсифікації.
П2=480*15,7*0,85*0,9 = 5508 м.п./зм
де Vs = 15,7 м/хв - швидкість подачі після модернізації.
Після модернізації роботи верстата змінна продуктивність збільшилася на П = П1-П2 = 5508-4406 = 1102 м.п/зм.
Перелік посилань
1. Методичний посібник до виконання курсового проекту з дисципліни обладнання галузі. Львів 2004.
2. Гербер Е.Е., Конотушкин П.Ш. «Деревообробатывающее оборудование». Каталог справочник - М: Лесн. пром. 1965.
3. Кучеров И.К. Пашков В.К. станки и инструменты лесопыльно-деревообрабатывающего производства - М. Лесная промышленность 1970. 560 с.
4. Аналицкий В.В. Любченко В.И., Станки и инструменты деревообрабатывающих предприятий - М: Лесн. промышленность 1977. 400 с.
5. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з навчальної дисципліни «Конструкції та експлуатація д/о обладнання». Львів 2004.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Загальна характеристика верстата. Проектування коробки швидкостей горизонтально-фрезерного верстата на 16 ступенів швидкостей. Вибір електродвигуна, підшипників. Визначення режимів різання. Кінематичний розрахунок коробки швидкостей фрезерного верстата.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 18.09.2012Аналіз креслення оброблюваної деталі і технічних вимог на її обробку. Попереднє технологічне компонування верстата. Розрахунок погрішності установки заготівель у пристосуванні. Система охолодження зони різання. Режими роботи і керування верстатом.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 23.12.2013Вибір різального та вимірювального інструменту, методів контролю. Токарна програма та норми часу. Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння. Розрахунок режимів різання на наружні шліфування. Опис технічних характеристик верстатів.
контрольная работа [28,1 K], добавлен 26.04.2009Розрахунок і вибір електродвигунів. Кінематичний розрахунок приводу головного руху. Опис вузлів верстата, його конструктивних особливостей, налагодження і роботи. Визначення габаритних розмірів оброблюваних заготовок. Розрахунок чисел зубів передач.
дипломная работа [940,7 K], добавлен 23.12.2013Технологія виробництва ремонтно-механічного заводу. Технічні характеристики верстата. Вимоги до освітлення робочих місць та його розрахунок. Режими роботи електродвигунів. Вибір пускорегулюючої та захисної апаратури. Опис схеми електричної принципової.
курсовая работа [450,9 K], добавлен 24.12.2012Обробка громіздких деталей в умовах індивідуального та серійного виробництва. Технічна характеристика верстата моделі 2620В. Частини та органи управління. Кінематична схема верстата. Принципова дія верстата. Обертання шпинделя при виконанні робіт.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.12.2014Кінематичний аналіз та розрахунок коробки швидкостей токарно-револьверного верстата. Визначення чисел зубів групових та постійних передач, потужності, крутних моментів на валах та вибір електродвигуна. Розрахунок привідної передачі і підшипників.
курсовая работа [889,7 K], добавлен 29.04.2014Призначення, технічна характеристика і область застосування верстата, що ремонтується. Конструктивна модернізація верстату, розрахунки підвузла валу, що розробляється. Розрахунок технологічного процесу розбирання верстата, ремонтованого підвузла.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 30.03.2010Автоматизація процесів управління електричними машинами. Визначення параметрів електропривода верстата з ЧПК: розрахунок потужності і вибір двигунів при контурно-позиційному керуванні. Інформаційні електромеханічні елементи виконавчих систем верстата.
курсовая работа [307,1 K], добавлен 22.12.2010Визначення структурних параметрів верстата, побудова його структурної та кінематичної схеми. Конструювання приводу головного руху: розрахунок модулів та параметрів валів коробки швидкості, пасової передачі, вибір підшипників і електромагнітних муфт.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.09.2011
