5. Аналіз результатів дослідження та висновки

“_____”____________200 р. Підпис студента _________________

Підпис викладача ________________

Робота 7. Дослідження процесу циліндричного фрезування деревини

1. Мета роботи

Дослідити вплив швидкості подачі та товщини шару що знімається при циліндричному фрезуванні на потужність різання та якість обробленої поверхні.

2. Теоретичні відомості

2.1. Характеристика процесу циліндричного фрезування деревини

Схема циліндричного фрезування зображена на рис. 7.1.

Головний рух різання – це обертальний рух, при якому кожна точка різальної кромки леза описує коло, що називається колом різання, а різальні кромки леза – циліндричну поверхню. Коло різання характеризується радіусом (діаметром) різання ( ). Обертання проходить з постійною частотою , хв^-1. Швидкість переміщення кожної точки леза v визначається за формулою

(7.1)

де – діаметр кола різання, мм;

– частота обертання циліндричної фрези (вала), хв^-1.

Рис. 7.1. Схема зустрічного циліндричного фрезування: 1 – заготівка; 2 – корпус фрези; 3 – ніж

Швидкість фрезування v на фрезувальних верстатах в середньому 20...70 м/с.

Рух подачі – рівномірний рух з прямолінійною траєкторією. Ха­рак­теризується швидкістю подачі . Числова величина = 4...120 м/хв. Швидкість подачі визначає продуктивність фрезування. Для характеристики режиму роботи леза та якості оброблення служать подача на оберт і подача на одне лезо , які визначаються за аналогічними, як і для пиляння круглою пилкою, залежностями.

Від кінематичних співвідношень v та залежить геометрія стружки та параметри обробленої поверхні. На схемі (рис. 7.2) наведена взаємодія фрези із заготівкою при зустрічному плоскому фрезуванні.

Виходячи з цієї схеми можна розрахувати подачу на лезо та товщину стружки. Для спрощення абсолютна траєкторія прийнята за дугу кола, а не циклоїду. Похибка у розрахунках становитиме не більше 3%, що не позначиться на результатах.

Рис. 7.2. Схема взаємодії циліндричної фрези (ножового вала) із заготівкою: 1 – заготівка; 2 – корпус фрези (вала); 3 – ніж; 4 – стружка

Переміщення заготівки шириною В за напрямком замінено переміщенням фрези. Якщо перемістити фрезу тільки на величину , то відповідно, у різанні візьме участь тільки лезо одного ножа і утворить стружку 4 серповидної форми. Слід попереднього леза в матеріалі – дуга . Під час переміщення фрези на величину лезо залишить у деревині слід у вигляді дуги . Прослідкуємо переміщення різальної кромки леза на цій дузі. В точці різальна кромка починає входити в заготівку. Цей процес відбувається впродовж її переміщення до точки . Кут буде кутом входження леза в матеріал і визначиться з за залежністю

. (7.2)

Від точки різальна кромка почне рух виходу із матеріалу. Точка буде кінцевою точкою виходу. Дузі відповідає кут виходу . Його значення з О₁CM можна визначити за залежністю

. (7.3)

Для середніх значень та кут входження 0; 15...20. Кут контакту .

Стружка характеризується довжиною , шириною В і товщиною , виміряних у міліметрах. Номінальна довжина стружки збігається з довжиною дуги контакту леза із заготівкою і дорівнює

. (7.4)

Ширина стружки для відкритого фрезування дорівнює ширині В заготівки, що обробляється.

Товщина стружки вимірюється по нормалі між сусідніми траєк­то­ріями. В точці входження товщина стружки . Зі збіль­шен­ням величина зростає, досягаючи максимуму поблизу точки . Зв'язок між товщиною стружки та кутом повороту встановлюється залежністю

. (7.5)

Величина визначається із залежності

, (7.6)

де – швидкість подачі, м/хв;

– частота обертання фрези (ножового вала), хв^-1;

– кількість лез (ножів).

Максимальною товщина стружки буде при . У розрахунках користуються середньою товщиною стружки

. (7.7)

Лезо другого ножа утворить аналогічну стружку 4. За один оберт два леза ножів знімуть матеріал величиною подачі на оберт .

Оброблена поверхня характеризується геометрією, яка, як правило, відрізняється від теоретичної геометричної площини. Це пов'язано з режимами різання, жорсткістю верстата та інструмента, неоднорідністю властивостей матеріалу, що обробляється. Ці відхилення визначаються нерівностями різного походження, вигляду та величини.