3.Расчетная часть.

3.1. Кинематический расчет механизмов резания.

Определяем передаточное число плоскоременной передачи, не учитывая явле­ние упругого проскальзывания:

U_p.n=

где d₂ - диаметр ведущего шкива привода механизма резания станка d₂ =252 мм, d₃ - диаметр ведомого шкива, d₃ =80 мм.

U_p.n=

Определяем частоту вращения шпинделя станка:

n_ш=n_дв U_p.n ,

где n_дв- частота вращения вала электродвигателя привода меха­низма резания станка по техническому паспорту, n_дв = 1500 мин^-1,

n_ш=1500 3 = 4500 мин^-1.

Скорость резания, соответствующая частоте вращения шпинделя n_ш , для фрезы наибольшего допустимого диаметра D_ф.max=150 мм:

V_p=

V_p= м/с

3.2. Расчет режимов обработки.

Определим среднюю высоту снимаемого припуска. Для криволинейных профилей она определяется как отношение площади поперечного сечения срезаемого слоя к ширине профиля.

Площадь поперечного сечения профиля:

S= 706.5 мм², (3.19)

Средняя высота припуска h= мм

Определим предельную скорость подачи заготовки из условия допустимой подачи на один резец. Расчет производим по методике А.Л. Бершадского на осно­вании следующих данных: частота вращения шпинделя - n = 4500 мин^-1, диаметр D=140 мм, скорость резания V= м/с, ширина фрезерования – b=30 мм, глубина фрезерования - h = 23.5 мм , количество зубьев z=4, шаг между резцами t= мм, порода древесины - ель, влажность W= 30%.

Определим подачу на резец:

c= ,

c= мм.

Средний кинематический угол встречи :

;

- длина дуги контакта;

= ;

Средняя толщина стружки:

e=c× =1.05×0,41=0,43 мм;

Определяем приращение радиуса затупления по формуле:

=έ× _{×n×T/1000=0,0011×57,3×4500×3,5/1000=0,99};

Найдем коэффициент затупления ножа:

_=1+ ,

_=1+ ;

Удельная сила резания по задней поверхности ножа для сосны (взял параметры сосны на основе данных Бершадского, т.к. про ель информации не нашел):

p = 1.6 + 0,036  . кг/мм;

где  - угол перерезания волокон;  = 24.2°;

p = 1.6 + 0,036 24.2=2,5 кг/мм;

Удельная сила резания по передней поверхности для сосны:

k = (0.2+0.004 )+(0.07+0.0015 ) V-(5.5+0.17 ), кг/мм²,

k= (0.2+0.004 24.2) 70+(0.07+0.0015 24.2) (90-33)-(5.5+0.17 24.2)=

₌4,2, кг/мм²

Средняя касательная сила резания (усилие резания), при e>0.1 мм:

P=(a_pb+ c sin k b) ,

P=(1.03×2.5×30+0,5×0.41×4,2×30) = 53,7 кг;

Мощность на резании:

N=P×V/102=53,7×33/102=17,4 кВт;

Сила резания по задней поверхности резца:

P_з=(a_ - 0.8) pb = (1,03-0.8) 2.5 30 =8,99 кг;

Сила резания по передней поверхности резца:

P_п= F_k- F_з=45,37 – 8,99 = 36,38 кг;

Радиальная сила:

R= 0.5 P_з - P_п tg (90--_тр)=

=0.5 1.03² 8.99 – 36.38 tg (90°-70°-15°)= 1.59 кг;

Сопротивление подаче:

Q= Pcos + R sin=45.37 cos 24.2°+1.59sin 24.2°=42.33 кг;

Сила нормальная к подаче:

S= Pcos - R sin=45.37 cos 24.2°-1.59sin 24.2°=41.03 кг.

Сила резания, приходящаяся на один резец:

P_зуб= ;

P_зуб=110×90,2/57.3=173,2 кг;

Подачу на резец (на один нож) определяем по формуле:

с= , мм;

с= , мм

Скорость подачи:

U=

U= м/мин.