2

УДК 674.05

Оборудование отрасли, Деревообрабатывающие центры: Методиче-

ские указания по организации самостоятельной работы студентов специальностей 250303 (260200) /В.П. Ивановский, А.И. Цуриков. - Воронеж: ВГЛТА, 2008. – с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Рецензент Директор НОЦ «КПД» В.И. Перегудов

3

1. Общие организационно-методические указания

Одной из активных и эффективных форм подготовки квалифицированного специалиста и личности является самостоятельная работа студентов. В связи с этим предлагается перенести на самостоятельное изучение студентами ряда лекционных тем, указанных в настоящей программе.

С учетом специфики того или иного курса и количества часов для самостоятельной работы студентов ведущим преподавателем курса конкретизируются темы лекций и вид контроля за их выполнением.

Для качественного осмысления и творческого изучения материала каждой лекционной темы следует строго соблюдать и выполнять комплекс организаци- онно-методических мероприятий, как-то:

-тщательно изучить и уяснить тему и содержание лекций;

-изучить список рекомендуемой литературы и выбрать один – два источ-

ника;

-изучить в соответствии с содержанием лекции конкретные вопросы, уяснив их сущность, практическую значимость и перспективность;

-составить тезисы (конспект) лекции в соответствии с ее содержанием;

-качество самостоятельной работы студента оценивается в беседе с преподавателем при сдаче коллоквиума или в ходе выполнения контрольной работы.

Эффективность самостоятельной работы во многом зависит от ее организации, т.е. согласованности по месту, времени и цели всех действий.

Для этого ведущим преподавателем совместно со студентами составляется индивидуальный график самостоятельной работы, в котором указываются дата, тема лекции, место работы, информационное и консультативное обеспечение.

После проработки каждой темы преподаватель оценивает качество выполненной самостоятельной работы, что позволяет активизировать деятельность студентов, повысить их ответственность и осознанность изучения учебной дисциплины.

4

1. Темы лекций по дисциплине «Оборудование отрасли» для самостоятельного изучения и их содержание

Тема I. Точение, сверление, долбление древесины

Назначение процессов. Классификация. Геометрические параметры инструментов. Составляющие сил резания. Шероховатость обработанной поверхности.

Контрольные вопросы

1.Назначение процесса точения и разновидности по направлению подачи.

2.Геометрические параметры резца.

3.Составляющие сил резания при точении.

4.Определите припуск и размеры поперечного сечения срезаемого слоя.

5.Назначение процесса сверления.

6.Классификация процессов сверления.

7.Расчёт усилий резания и крутящего момента.

8.Приёмы фрезерования гнёзд на цепно-долбёщном станке.

9.Расчёт силы и мощности резания при осевой и боковой подачах.

10.Принцип работы долбёжной эксцентриковой головки.

Тема 2. Шлифование древесины

Назначение и классификация процессов абразивной обработки. Взаимодействие абразивного зерна с обрабатываемым материалом. Расчёт силовых параметров. Характеристика инструмента для шлифования древесины и древесных материалов

Контрольные вопросы

1.Понятия процессов шлифования и полирования.

2.Геометрические формы зоны контакта абразивного инструмента с обрабатываемой деталью.

3.Строение шлифовальной шкурки.

5

4.Форма зёрен и их характеристика по зернистости.

5.Параметры режима шлифования.

Тема 3. Процессы бесстружечного резания

Сущность и кинематика процессов. Силы взаимодействия с обрабатываемым материалом и требования к геометрии инструмента

Контрольные вопросы

1.Деление древесины натянутой пластинкой.

2.Устройство лазерной установки для раскроя листовых материалов.

3.Вибрационное деление древесины.

4.Схемы бесстружечного разрезания.

5.Насчёт усилия резания.

6.Назначение и схемы резания дисковыми ножами.

7.Анализ перспектив развития и разработки процессов бесструкечного резания.

Тема 4. Сверлильный инструмент, токарные резцы

Элементы сверла и его рабочей части. Материал и геометрические параметры. Оборудование и режимы заточки. Назначение и типы токарных резцов, линейные и геометрические параметры.- Заточка и доводка резцов.

Контрольные вопросы.

1.Материалы для изготовления сверл.

2.Форма заточки рабочей части для сверления вдоль и поперек волокон.

3.Оборудование и режимы заточки различных типов сверл.

4.Геометрические параметры обдирочных и чистовых резцов.

5.Оборудование и особенности заточки токарных резцов.

6

Тема 5. Конструкция и подготовка ножей дисковых и рубительных машин

Конструкция и материалы. Крепление ножей в диске. Особенности заточки.

Контрольные вопросы

1.Эскиз ножа дисковой машины.

2.Конструкция приспособления для заточки ножей.

3.Режимы заточки и доводки ножей рубительной машины.

Тема 6. Сверлильные, долбежные, токарные и шлифовальные станки

Классификация станков. Конструктивные особенности Контрольные вопросы

1.Анализ кинематических схем одношпиндельных сверлильных станков.

2.Характеристика функциональных схем многошпиндельных сверлилъстанков.

3.Конструкция сверлильно-присадочных, сверлильно-фрезерных и цепнодолбёжных станков.

4.Порядок работы долбёжного станка с гнездовой фрезой.

5.Классификация токарных станков.

6.Устройство каротколезвийных центровых и универсальных центровых токарных станков.

7.Устройство суппорта токарно-копировального станка.

8.Принцип и назначение станка с поворотным резцом.

9.Принцип работы круглопалочных станков.

Содержание и контрольные вопросы П части курса Тема I. Шпонопочиночные станки

Назначение, состав операций по ремонту дефектного места шпона. Устройство шпонопочиночного станка.

7

Контрольные вопросы

1.Последовательность работы верхних и нижних элементов шпонопочиночного станка.

2.Цикл ремонта дефектного места шпона.

Тема 2. Рубительные машины.

Назначение и классификация машин. Конструкция дисковых и барабанных рубительных машин

Контрольные вопросы

1.Сырьё, перерабатываемое на рубительных машинах.

2.Классификация рубительных машин.

3.Анализ механизмов подачи машин.

4.Конструктивные особенности дисков рубительных машин.

Тема 3. Стружечные станки

Назначение и квалификация. Устройство и конструктивные особенности станков.

Контрольные вопросы

1.Назначение стружечных станков.

2.Устройство барабанного стружечного станка.

3.Принцип работы центробежного роторного станка.

4.Настройка и регулировка станков.

Тема 4. Оборудование прессования плитных материалов

Назначение оборудования. Конвейеры и прессовые установки Контрольные вопросы

1.Принцип работы ленточных и поддонных конвейеров.

2.Классификация прессов для подпрессовки стружечногоковра.

3.Принцип работы и состав узлов пресса для горячего прессования плит.

8

4. -Средства автоматики в гидросистеме пресса.

Тема 5. Устройства переместительных операций

Назначение и классификация устройств. Принцип действия и работа. Контрольные вопросы

1.Назначение и классификация устройств переместительных операций.

2.Принцип действия и конструктивные особенности питателей.

3.Принцип действия и устройство магазинных устройств.

4.Состав долов и работа устройств для подачи и перекладки деталей.

Контрольные вопросы дисциплины «ОБОРУДОВАНИЕ ОТРАСЛИ» Часть 1

1.Роль деревообрабатывающей промышленности в н/х РФ. Первенство русских ученых в развитии теории резания древесины.

2.Этапы развития науки о резании древесины и древесных материалов.

3.Движение при резании древесины. Траектория скоростей.

4.Расчет скоростей резания при различных видах резания.

5.Главные и переходные виды резания.

6.Геометрические параметры резца. Углы и поверхности резца.

7.Излом резца по теории М.А. Дешевого. Абсолютные и реальные резцы.

8.Силы действующие в зоне резания. Касательная нормальная сила резания.

9.Общая схема стружкообразования. Напряжение в стружке.

10.Стружкообразование и закономерность изменения силовых параметров при продольном резании.

11.Стружкообразование и закономерность изменения силовых параметров при поперечном резании.

12.Анализ факторов, влияющих на силу резания и качество обработанной поверхности.

9

13.Удельная сила, работа, мощность резания, физический смысл и размеренность.

14.Классификация процессов сложного /станочного/ резания. Особенности процессов пиления.

15.Кинематика движения пильной рамки. Анализ совместного движения пил и бревен.

16.Усилие и мощность резания рамными пилами, расчет режимов работы. 17.Расчет посылки при пилении рамными пилами (по мощности, работоспо-

собности зуба и шероховатости поверхности).

18.Кинематика процесса пиления ленточными пилами. Стружкообразование. 19.Усилие и мощность резания при пилении ленточными пилами, расчет режи-

мов.

20.Кинематика процесса пиления круглыми пилами. Стружкообразование. 21.Усилие и мощность резания при пилении круглыми пилами, расчет режи-

мов.

22.Классификация процессов фрезерования и их техническое применение.

23.Кинематика процессов фрезерования. Параметры стружки. 24.Формирование поверхности при фрезеровании. Глубина и длина волны.

Критическая скорость подачи.

25.Усилие и мощность при фрезеровании. Диаграмма сил. Расчет режима резания при фрезеровании.

ДЕРЕВОРЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ. Часть 2.

26.Износ и затупление инструмента. Физико-химические процессы износа.

27.Материалы для дереворежущего инструмента. Роль регулирующих приставок.

28.Литые и металлокерамические твердые сплавы. Состав. Производство.

10

29.Характеристика абразивных материалов и абразивных кругов. Требования по охране труда.

30.Алмазы и сверхтвердые материалы. Характеристика алмазных кругов.

31.Рамные пилы. Назначение конструктивных параметров. Развод и плющение зубьев пилы.

32.Вальцовка полотен рамных пил. Теоретические основы. Режим. Контроль.

33.Технологический процесс подготовки рамной пилы к работе. Установка и выверка рамных пил.

34.Рамные пилы с наплавкой стеллитом. Подготовка к работе.

35.Ленточные пилы. Расчет параметров.

36.Вальцовка ленточных пил. Виды. Теоретические основы. Контроль.

37.Стыковка концов ленты. Оборудование. Материалы. Состав операций по подготовке ленточных пил к работе.

38.Круглые пилы. Классификация. Конструкция плоских, конических и строгательных пил.

39.Конструкция и изготовление пил с пластинками твердого сплава. Оборудование, материалы. Режим, контроль.

40.Теоретические основы напряженного состояния диска пилы. Проковка. Вальцовка. Оборудование. Режимы.

41.Технологический процесс подготовки круглых плоских пил к работе. Операции, оборудование, материалы, режимы.

42.Технологический процесс подготовки круглых плоских пил с пластинками из твердого сплава. Операции, оборудование, режим, глубинная заточка.

43.Виды дереворежущих ножей. Функциональные схемы заточки.

44.Способы крепления и выверка ножей.

45.Заточка и фуговка ножей в ножевой головке. Режим операций. Абразивный инструмент.

46.Толстые ножи. Профилирование. Подготовка к работе стальных и твердосплавных ножей.

11

47.Классификация дереворежущих фрез. Конструктивные особенности.

48.Конструирование затылка цельных фрез. Профилирование зубьев фасонных фрез.

49.Подготовка к работе цельных составных фрез.

50.Организация инструментального хозяйства. Расчет потребности режущего инструмента.

ОБОРУДОВАНИЕ ОТРАСЛИ Часть 3

1. Этапы развития д/о машин. Перспективы станкостроения. Структура рабочей машины. Функциональные и кинематические схемы. Надежность и долговечность оборудования.

2. Общая классификация д/о станков. Индексация оборудования. Анализ производительности. Классификация лесопильных рам. Функциональные схемы. Технологические расчеты. Производительность.

2.Узлы двухэтажных лесопильных рам ( на примере 2Р75-1А, 2Р50-1, 2Р100-1 ).

3.Крепление рамных пил в продольном и поперечном направлениях. Механизмы натяжения. Выверка пил в пильной рамке. Уклон рамных пил. Назначение. Способы установки и контроля. Кинематические схемы механизмов изменения уклонов.

4.Техника безопасности при работе на лесопильных рамах. Тормозные устройства. Блокировки. Сигнализация.

5.Ленточнопильные станки. Классификация. Назначение. Узлы. Аэростатические направляющие.

6.Столярные ленточнопильные станки. Узлы. Технологические расчеты Режим работы. Производительность.

7.Круглопильные станки. Классификация. Назначение. Технологические признаки. Показатели. Круглопильные станки для продольной распиловки древесины. Узлы, Технологические расчеты. Функциональные схемы. Режим

12

работы. Производительность. (На примере станков с вальцовыми и гусеничными механизмами подачи). Производительность.

8.Круглопильные станки для поперечной распиловки. Назначение. Технологические схемы. Узлы. Режим работы, (на примере ЦПА-40, ЦМЭ-3). Настройка. Гидравлические и пневматические схемы.

9.Классификация Фрезерных станков. Назначение. Функциональные схемы Технологические признаки. Фуговальные станки. Назначение. Состав узлов. Технологические расчеты. Режим работы. Производительность.(На примере СФА-4).

10.Односторонние рейсмусовые станки. Технологическая схема. Узлы. Настройка. Режим работы. Производительность. (На примере СР6-9). Двухсторонние рейсмусовые станки. Анализ Функциональных схем. Узлы. Настройка. Режим работы. Производительность.

11.Четырехсторонние продольно-фреезерные станки. Область применения. Технологические схемы. Узлы. Режим работы. Производительность. (На при-

мере С16-2А, П2А-2).

12.Универсально-Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя. Область применения. Функциональные схемы. Настройка. Узлы. Режим работы. Техника безопасности. (На примере ФП, ФСШ}.

13.Шипорезные станки. Классификация. Функциональные схемы. Область применения. Односторонние шипорезные станки для рамного шипа. Технологические схемы. Узлы. Режим работы. Производительность. (На. примера ШО16-4) и ШД -6-8.

14.Технологическое назначение окорки. Типы окорочных машин. Способы окорки древесины.

15.Функциональные и гидравлические окорочные установки. Технологические схемы. Особенность эксплуатации. Анализ энергозатрат.

16.Кинематические параметры роторных станков. Усилие и мощность окорки. Конструкция короснимателя. Подготовка к работе. Разновидности.

13

17.Характеристика и кинематика процесса лущения. Технологическая значимость геометрических параметров.

18.Изменение заднего угла при лущении и способы его регулирования. Два типа суппортов лущильных станков.

19.Основные параметры лущильных станков. Классификация. Состав цикла разлущивания чурака на ЛУ17-10. Анализ кинематической схемы. Дифференциальный отвод суппорта.

Часть 4

1. Обзор основных способов бесстружечного деления и формообразования древесины: струей жидкости, термомеханический, лазером, ножевой и давлением. Классификация механической обработки давлением и операций деления, формования, обрезки. Деформативные свойства древесины мягких лиственных пород.

2.Силовое взаимодействие ножа бесстружечного резания и древесины. Расчет усилий резания и контактного давления.

3.Обоснование и проектирование конструкций инструментов для деления и формообразования давлений: дисков, штампов и других. Управление качественными показателями резания. Устройство спирально-ступенчатых дисков для раскряжевки и продольного деления.

4.Обоснование и выбор инструментов для резания древесины различной плотности в процессах: пиления круглыми пилами, деления режущими дисками, фрезерования, точения, сверления и шлифование.

5.Технология получения композиционных древесных материалов из древесных частиц и минеральных связующих. Технология изготовления древеснополимерных материалов и композиций.

6.Расчет дифференцированных режимов резания древесины разной плотности: пиление круглыми пилами, деление дисками, сверление.

14

2. Тема лекций по дисциплине «Деревообрабатывающие центры» для самостоятельного изучения и их содержание

Тема 1 Инструмент и унифицированные инструментальные агрегаты станков с ЧПУ и ДОЦ

Конструктивные особенности инструмента и унифицированных инструментальных агрегатов станков с ЧПУ и ДОЦ. Варианты комплектации их инструментам и инструментальными агрегатами для автономной работы или в составе ГПМ и РТК.

Контрольные вопросы

1.Инструмент к СNС – центрам и станкам с ЧПУ и его разновидности.

2.Устройство компенсаторов линейных и угловых парматеров концевого инструмента и насадных фрез.

3.Конструктивные особенности концевых фрез с поликристаллическими алмазными пластинками (ПКА), снижающие энергоемкость и повышающие производительность обработки.

4.Требования к массе насадных фрез и уровню балансировки для СNС – центров.

5.Насадные фрезы и фрезерные гарнитуры для СNС – центров оконного и дверного производства.

6.Разновидности конусных оправок для СNС – центров и их универсальность.

7.Технология и оборудование подготовки инструмента для ДОЦ в условиях ЦИМ.

8.Измерительные комплексы для измерения параметров и их кодирования в микрочипах «разумного» инструмента.

9.Разновидности, конструкция и технологическое назначение унифицированных инструментальных агрегатов станков с ЧПУ и ДОЦ.

15

Тема 2 Регулируемый и программируемый электропривод механизмов подач ДОЦ и станков с ЧПУ

Шаговые и другие типа электродвигателей и область их применения в проводах ДОЦ и станков с ЧПУ. Конструкции, особенности подключения и программируемые параметры шаговых двигателей.

Контрольные вопросы

1.Конструкция шаговых двигателей (ШД) и их размерный и параметрический ряд.

2.Схемы подключения ШД в сервоприводах ДОЦ и станков с ЧПУ.

3.Приводы ДОЦ на базе силовых ШД.

4.Программируемые параметры ШД.

5.Другие типы электродвигателей в программируемых приводах ДОЦ, их конструкция и работа.

Тема 3 Типовые электрогидравлические схемы подключения гидродвигателей (ГД) в программируемых сервоприводах подач ДОЦ и станков с ЧПУ

Типы ГД гидравлических сервоприводах подач ДОЦ. Состав элементов электрогидропривода в разомкнутой и замкнутой сервосхемах их подключения.

Установка управления и способы программирования величины и скорости перемещения рабочего органа станка. Основные характеристики сервоприводов.

Контрольные вопросы 1. Конструкция электрогидравлического комплектного шагового серво привода

вращательного движения с ЧПУ.

2 Конструкция электрогидравлического сервопозиционера поступательного движения с разомкнутой системой ЧПУ.

3. Конструкция электрогидравлического сервопозиционера поступательного движения с замкнутой системой ЧПУ.

16

4.Программируемые параметры сервоприводов с ГМ.

5.Программируемые параметры сервопозиционеров с гидроцилиндрами и многопоршневыми гидропозиционерами.

6.Точность позициционирования различных типов программируемых скрвоприводов ДОЦ и станков с ЧПУ.

Тема 4. Базирующие устройства станков ЧПУ ДОЦ

Классификация базирующих устройств и конструктивное исполнение. Различие способов базирования деталей на консольном, матричном столах и приспособления оснастки. ДОЦ консольной и портальной компоновок.

Контрольные вопросы

1.Базирующие устройства и станков с ЧПУ ДОЦ консольной и портальной компоновок и их классификация.

2.Способы и тонические средства базирования на консольных столах ДОЦ.

3.Способы и технические средства базирования на матричных столах ДОЦ.

4.Технические средства базирования в ДОЦ с 5 и более осями управления.

5.Двухкоординатная система базирования заготовок с программируемым их перебазированием вспомогательным переходом для переноса обработки с горизонтальной плоскости на вертикальную и наоборот, без потери «нулевой точки». На примере ДОЦ для домостроения

6Привязка систем координат базирующих устройств к рабочим зонам стола.

7.Внешняя система координат обрабатываемой детали и ее привязка к системе координат базирующего устройства в случае зеркальной обработки или обработки с перемещением.

Тема 5. Обрабатывающие центры для форматного распиливания плитных, листовых и пиломатериалов.

Область применения, технологические возможности и технические характеристики ДЦ.

17

Развитая система компьютерного управления. Мощное и простое использование ЦУ. Широкие технологические возможности устройство центра: основные механизмы, системы, узлы, дереворежущий инструмент, органы управления и другое. Порядок его работы.

Контрольные вопросы.

1.Назначение станков для форматного распиливания плитных материалов и их классификация.

2.Приведите технологические схемы использования станка для раскроя пачек плитных, листовых и пиломатениалов.

3.Конструкция пильного суппорта станка и варианты его работы.

4.Устройство механизма загрузки и позиционирования материала (пачки плит).

5.Конструкция вспомогательных механизмов и устройств станка.

6.Система управления, программное обеспечение и их возможности по оптимизации плана раскроя материала.

7.Технические характеристики круглопильных форматных станков.

Тема 6. Экономическая эффективность технологических потоков с ДОЦ или станков с ЧПУ и ДОЦ.

Основные критерии оценки технико-экономической эффективности технологических потоков с ДОЦ.

Сравнительный анализ производительности многооперационных машин. Контрольные вопросы

1.Разновидности годового экономического эффекта от применения ДОЦ в составе АПС.

2.Структура затрат потребителя, использующего ДОЦ в составе АПС.

3.Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений.

4.Условие экономической целесообразности, как критерий сравнительного анализа АПС различной структуры ( различных головных ДОЦ).