Выбор оборудования для изготовления детали

Пояснительная записка

Курсового проекта

 

По дисциплине «Резание древесины и дереворежущий инструмент»

 

Тема: «Разработка рациональных режимов резания при эксплуатации фрез сборных»

 

               Исполнитель

Студентка 3 курса группы 8                                           Т.В. Черепкова

      

               Руководитель

Заведующий кафедрой, канд. техн. наук                       А.А. Гришкевич

 

Курсовой проект защищен с оценкой

Руководитель                                                                    А.А. Гришкевич

 

 

Минск 2008

Реферат

Пояснительная записка 32 , рис.5, 12 источников.

ФРЕЗА, ДРЕВЕСИНА, РЕЗАНИЕ, СТАНОК, ДЕТАЛЬ, ИНСТРУМЕНТ, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

 

Целью выполнения курсового проекта являются:

1. Изучить и познать объективные закономерности факторов, влияющих на процесс обработки резанием и физическую сущность процесса;

2. Изучить методы улучшения качества обработки, обеспечения максимального выпуска продукции, снижения себестоимости за счет экономии материалов, электроэнергии, увеличения производительности и облегчения труда рабочих разработкой и внедрением рациональных методов обработки;

3. Изучить методы повышения долговечности и надежности работы инструментов.

Произведены расчет рациональной скорости подачи, требуемой мощности резания на выполнение технологического процесса, фактических сил резания и потребного количества инструмента. Расчет должен обеспечить получение необходимого качества обработанной поверхности детали.

Результатом курсовой работы является наиболее рациональный метод получения необходимой детали – это выбор наиболее подходящего оборудования для обработки, выбор типового инструмента и определение его основных параметров, а также определение режимов обработки, обеспечивающих наибольшую производительность при минимальных экономических затратах.

Графическая часть включает:

- функциональную схему обработки – 1 лист А4;

- чертеж режущего инструмента – 1 лист А4;

- общий вид проектируемого приспособления – 1 лист А4;

- деталировка приспособления – 1 лист А4.

 

 

Содержание

Введение ……………………………………………………………………………………….4

1. Общая часть…………………………………………………………………………………5

1.1.Технологические операции при получении готовой детали……….….5

1.2.Выбор оборудования для изготовления детали…………………………6

1.3. Основные технические данные станка и его краткое описание……...7-8

1.4. Обоснование и расчет линейных и угловых параметров режущего инструмента……………………………………………………………………………….9

1.5. Выбор типового инструмента……………………………………………10

1.6. Выводы по разделу……………………………………………………..…11

2. Расчетная часть………………………………………………………………....12

2.1. Расчет и обоснование рациональной скорости подачи…………….….12

2.2. Расчет требуемой мощности резания на выполнение технологического процесса………………………………………………………………………………13-15

2.3.Расчет фактических сил резания…………………………………………16

2.4. Расчет потребного количества режущего инструмента на год и абразивного инструмента для его заточки……………………………………………………17

2.5. Выводы по разделу………………………………………………………18

3. Техническая эксплуатация инструмента……………………………………19

3.1. Подготовка инструмента к работе и уход за ним……………………19-21

3.2.Требования техники безопасности работы на станке, экологические требования…………………………………………………………………………………22

3.3. Выводы по разделу…………………………………………………..…..23

4. Конструкторская часть………………………………………………………..24

4.1. Назначение и область применения проектируемого объекта…..……24

4.2. Анализ существующих конструкций аналогичного типа………..…..25

4.3. Обоснование необходимости проектирования прибора…………….26

4.4. Разработка и обоснование технических требований к проектируемому объекту……………………………………………………………………………….…27

4.5. Техническая характеристика проектной разработки…………………28

4.6. Описание конструкции……………………………………………….…29

4.7. Выводы по разделу………………………………………………………30

Выводы по проекту………………………………………………………………31

Список литературы………………………………………………………………32

 

 

Введение

 

Целями разработки рациональных режимов резания при эксплуатации сборных фрез являются расчет рациональной скорости подачи, мощности, фактических сил резания при фрезеровании.

Среди всех процессов резания фрезерование занимает, пожалуй, лидирующее место, потому что этот процесс позволяет получать прямолинейные и криволинейные (профильные) поверхности. При помощи этого процесса осуществляют обработку щитов, и собранных узлов, выборку пазов, гнезд, проушин, галтелей, штапов, измельчают древесину в щепу, зарезают шипы различных видов, в том числе и ящичные.

Фрезы широко применяются при обработке деталей на фрезерных, калевочных, шипорезных, копировальных и многих других деревообрабатывающих станках, которые используются в условиях мебельных и других предприятий. Этот тип инструмента имеет многочисленные конструктивные формы (цельные фрезы, фрезы со вставными резцами или ножами, комбинированный фрезерный инструмент и пр.). Важным свойством фрезерного фасонного инструмента являются легкость и точность заточки, зависящие от конструктивных его форм, правильный выбор которого обеспечивает неизменность режущего профиля и углов резания зубьев при последовательных нормальных их заточках. Основное достоинство сборных фрез – экономия дорогостоящих инструментальных материалов. Сборные фрезы со сменными регулируемыми ножами отличаются постоянством диаметра резания и большим сроком службы, так как по мере износа ножей они довольно легко могут быть изготовлены на деревообрабатывающем предприятии. Однако эксплуатация и подготовка к работе сборных фрез со сменными режущими элементами сложнее, чем цельных. Они требуют тщательной установки и закрепления режущих элементов, а также их уравновешивания. Но на фоне всех достоинств фрезы очень опасны при их эксплуатировании.

Следует отметить, что режимы резания должны обеспечивать наибольшую производительность при минимальных экономических затратах, что в данной курсовой работе мы и должны будем сделать.

 

 

1.Общая часть

 

1.1 Технологические операции при получении готовой детали

По заданию требуется обработать брусок из древесины дуба размерами 80х40х1000 мм, сняв с него фаску под углом 20°.

Обработку бруска в данном случае можно осуществить на фуговальном станке, установив направляющую линейку на необходимый угол и за несколько проходов добиться нужного результата. Можно обработать заготовку на круглопильном станке, но в этом случае возникнут трудности с получением необходимого качества поверхности. Также можно получить необходимый результат с помощью ленточнопильного станка, сняв под необходимым углом две фаски, но также возникнут трудности с получением поверхности необходимого нам качества.

Технологическими операциями при получении готовой детали с  условием, что исходным материалом является необрезная  доска, следующие:

1. создание базовых поверхностей на фуговальном станке;

2. на круглопильном станке обработать доску в размер по ширине, длине;

3. на рейсмусовом станке обработать деталь в размер по толщине;

4. на фрезерном станке снять фаску при помощи конической фрезы.

 

 

Выбор оборудования для изготовления детали

 

В отличие от пиления в процессе фрезерования древесина не разделяется на части, а с заготовки снимается стружка серповидной формы. Фрезерованием обрабатывают плоские и профильные (криволинейные) поверхности, вырабатывают пазы и гнезда, измельчают древесину в технологическую щепу и т.д.

Наиболее универсальными являются фрезерные станки. Фрезерный режущий инструмент может быть разнообразной конструкции и назначения, заменяет процессы пиления, строгания, сверления, точения и т.п. Применяя большие скорости резания, достигаемые высокими оборотами шпинделя, можно получить высокое качество обработанной поверхности. Высота неровностей при фрезеровании составляет R=16-300 мкм. Скорость подачи составляет 6-42 м/мин.

Обеспечение резания заготовки под углом к волокнам при фрезеровании можно осуществить тремя способами:

1) наклон стола на требуемый угол;

2) наклон шпинделя на требуемый угол;

3) применение конической фрезы.

Фрезерные станки обладают рядом недостатков: высокая потребляемая мощность 1,5 – 13,5 кВт, а также высокая стоимость режущего инструмента, что связано со сложностью его конструкции и изготовления.

Для изготовления требуемой детали я выбрала фрезерование, не смотря на высокую энергоемкость и высокую стоимость метода. Это обусловлено высоким требованием к шероховатости получаемой поверхности R=60-30 мкм, которую другие процессы обеспечить не могут.

Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя наиболее универсальны. Кроме плоского и профильного фрезерования кромок и торцов деталей, их можно использовать для нарезки шипов и ряда других операций, выполняемых с ручной и механической подачей. Конструктивно станки выполнены одинаково за исключением механизма подачи. При продольной прямолинейной обработке деталей используют механическую подачу заготовок автоподатчиком. Добавление автоподатчика позволяет увеличить производительность и облегчит условия труда на фрезерном станке.

Я выбрала для изготовления заданной детали станок ФС-1, т.к. он затрачивает немного электроэнергии (мощность станка 5,5 кВт), частота вращения шпинделя варьируется от 3000 до 9000 мин . Но работа на этом станка не безопасна, так как отсутствует механическая подача заготовок.

1.3. Основные технические данные станка и его краткое описание

 

 

Наибольшая высота заготовки, мм ……………………………………80

Частота вращения шпинделя, 1000 мин ……………………3; 4,5; 6; 9

Наибольший диаметр фрезы, мм……………………………………..140

Вертикальное перемещение шпинделя, мм………………………….100

Мощность электродвигателя, кВт ……………………………….......5,5

Габаритные размеры, мм

                                длина…………………………………………1085

                                ширина…………………………………...…..1075

                                высота………………………………………..1255

Масса, т………………………………………………………………...0,8

 

Краткое описание станка: внутри станины станка смонтирован шпиндельный суппорт с режущим инструментом. Суппорт переставляют по высоте маховиком. Сверху на станине неподвижно установлен стол, а также передняя и задняя направляющие линейки для базирования обрабатываемого материала. Для предотвращения обратного выброса заготовки из станка предназначен тормозной сектор. Вращающийся инструмент закрыт ограждением.

Шпиндель приводится во вращение от двухскоростного электродвигателя через плоскоременную передачу, размещенную внутри станины. Для натяжения ремня служит маховичок, который соединен с винтовой передачей через тарированную пружину. Для быстрой остановки шпинделя применено электрическое торможение электродвигателя.

Шпиндель вращается в корпусе в подшипниковых опорах. Инструментальная оправка фиксируется на шпинделе дифференциальной гайкой. В комплект инструментальной оправки входит набор поставочных колец, что позволяет закреплять на оправке фрезы различной высоты.

На станке можно обрабатывать прямолинейные и криволинейные кромки детали. В первом случае обработка осуществляется по направляющей линейке, во втором – по упорному кольцу.