Решение обратной задачи

Дано. Проектируется новый рейсмусовый станок для обработки заготовок из древесины сосны шириною b = 100 мм и влажностью W = 10%. Диаметр окружности резания ножевого вала D = 128 мм, частота вращения вала n = 5000 мин^-1, число ножей z = 4, угол резания ножей d = 65°. Период стойкости ножей Т = 240 мин, шероховатость обработанной поверхности R_m = 100 мкм, глубина фрезерования t = (2; 4; 5; 6) мм. Ширина стола b_с = 630 мм.

Конструктивная скорость подачи V_sк £ 36 м/мин.

С учетом аналогов принята мощность электродвигателя механизма главного движения Р = 7 кВт, КПД передачи h = 0,94.

Определить скорости подач и построить график скоростей подач.

Решение. 1. Скорость главного движения

V = pDn /60000 = 3,14 × 128 × 5000 / 60000 = 33,51 м/с.

2. Угол контакта режущей кромки с заготовкой для t = (2; 4; 5; 6) мм:

Результаты расчетов представлены в табл. 1 и на рис. 1.

3. Длина дуги контакта мм.

4. Подача на зуб с ограничением по шероховатости. По таблице для R _{m max}= 0,1 мм и точности радиусов лезвий D ≤ 0,1 мм S_z = 3,5 мм.

5. Прирост затупления лезвий за время работы

D_r = g_Dl_кnTК_пК_и /1000 = 0,0008×16,0×5000×240×0,9×0,9/1000 = 12,02 мкм.

6. Фиктивная сила резания

р _//–^ = 1,57 + 3,23= 1,57 + 3,23=1,8 Н/мм.

Таблица 1

Результаты расчетов

	Параметры	Обо-зна-чение	Размер-ность	Глубина фрезерования t, мм
	Скорость резания	V	м/с	33,51	33,51	33,51	33,51
	Угол контакта	jк	град	14,38	20,33	22,73	24,90
	Длина дуги контакта	lк	мм	16,0	22,6	25,3	27,7
	Подача на зуб по шероховатости	Sz 1	мм	3,5	3,5	3,5	3,5
	Прирост затупления	Dr	мкм	12,03	17,01	19,02	20,83
	Фиктивная сила резания	р	Н/мм	1,80	1,92	1,97	2,0
	Касательное давление	k	МПа	12,4	13,2	13,4	13,6
	Коэффициент затупления	ar	–	1,37	1,52	1,58	1,64
Окружная сила резания	Fxo	Н	196,4	196,4	196,4	196,4
Средняя сила резания на дуге контакта	Fxзуб	Н	1233,8	872,4	780,3	712,3
Средняя толщина среза при
b = 100 мм	ас	мм	0,78	0,44	0,35	0,28
b = 200 мм	ас	мм	0,29	0,11	0,06	0,04
b = 300 мм	ас	мм	0,13	0,03	0,02	0,01
Подача на зуб по мощности при
b = 100 мм	Sz 2	мм	6,25	2,49	1,77	1,31
b = 200 мм	Sz 2	мм	2,34	0,62	0,29	0,18
b = 300 мм	Sz 2	мм	1,03	0,18	0,10	0,06
Расчетная подача на зуб при
	b = 100 мм	Szp	мм	1,80	1,80	1,77	1,31
	b = 200 мм	Szp	мм	1,80	0,62	0,29	0,18
	b = 300 мм	Szp	мм	1,03	0,18	0,10	0,06
	Скорость подачи при
	b = 100 мм	Vs	м/мин	36,0	36,0	35,4	26,2
	b = 200 мм	Vs	м/мин	36,0	12,4	5,8	3,6
	b = 300 мм	Vs	м/мин	20,6	3,6	2,0	1,1

7. Касательное давление стружки на переднюю грань

=

8. Коэффициент затупления

1,37.

9. Окружная касательная сила резания

F_xo = 1000 Ph / V = 1000 × 7 × 0,94 / 33,51 = 196,4 Н.

10. Средняя сила резания на дуге контакта

F_xзуб = F_xopD / (l_к z) = 196,4 × 3,14 × 128 / (16 × 4) = 1233,8 Н.

11. Средняя толщина срезаемого слоя при подаче по одной заготовке (b = 100 мм).

Коэффициенты

; ; r – в мм.

=0,01369;

= 3,75 Н/мм;

= 3,3.

Так как m ₁ > 1, то толщина срезаемого слоя а_с определяется по формуле для макрослоев

мм.

При срезании микрослоев толщина срезаемого слоя находится по формуле (для b = 200 мм и t = 6 мм)

= 0,04 мм.

12. Подача на зуб, ограниченная мощностью привода:

мм.

За расчетную подачу на зуб принимается наименьшее значение из подач с ограничениями по шероховатости и мощности привода.

13. Скорость подачи

V_s = S_zpzn / 1000 = 6,25 × 4 × 5000/1000 = 36,5 м/мин.

Контрольные вопросы и задания

Укажите цифрой номер правильного ответа

Дата добавления: 2014-01-04