1391
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИРОССИЙСКОЙ ФЕДИРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБУЧЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»
Дереворежущие станки и инструменты. Оборудование отрасли
Методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения
по направлению подготовки 250400-Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств
Воронеж 2013
УДК 674.023
Ивановский И.П. Дереворежущие станки и инструменты. Оборудование отрасли 
Текст : методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по направлению подготовка 2504 400 – Технология лесопильных и деревообрабатывающих производств / В.П.Ивановский, А.И. Цуриков; М-во образования и науки РФ ФГБОУ ВПО «ВГЛТА».- Воронеж,2013-35с.
Печатается по решению учебно-методического совета ГОУ ВПО «ВГЛТА»( протокол № от мая 2013)
Рецензент: директор ООО «Лигнум», конд. Техн. Наук Медведев И.Н.
Введение Десцеплина « Дереворежущие станки и инструменты» является одной
из специальных в учебном плане десцеплин, позволяющей дать глубокие проффесиональные знания выпускникам-бокалаврам лесного комплекса в области механической обработки древесины. В курсе «Дереворежущие станки и инструменты изучается пять основных раздела: теория резанья древесины, дереворежущие инструменты и их подготовка к работе, классификация и конструкция д/о станков общего назначения.
Цель десцеплины – формирование у студентов комплекса астематизированных знаний, умений и навыков , необходимых для поиска решений задач в области деревообработки выпиливания необходимых инженерных расчѐтов в точности режимов резанья, анализа процессов деревопереработки с целью выбора оптимальных режимов эксплуатации и совершенствования технических схем станков
1.Основные задачи десцеплины
Для достижения поставленной цели при изучении дисцеплины ставятся и решаются следующие задачи:
- Ознакомиться с основными понятиями и определениями науки о резани древесины и древестных материалов, с сущностью явлений, сопровождающих процесс резанья, с сущностью основных школ в теории
резанья древесины; |
|
-Изучить технические особенности процессов |
станочного рзанья ( |
пиления, фрезерования, точения, сверления, долбления, шлифования ), проведение инженерных расчѐтов процесса резанья;
-Ознакомиться с инструментальным материалом для режущего инструмента, с основными направлениями повышения его износостойкости;
-Изучить конструкцию основных видов дереворежущего инструмента, приѐмы его выбора, конструирования и подготовке к работе;
-Усвоить организацию инструментального хозяйства;
-Изучить конструкцию основных узлов дереворежущих станков общего назначения и оборудования специальных деревообрабатывающих производств;
-Освоить технические принципы механической обработки древесины, надѐжность производительности и эффективности д/о оборудования
2.Общие сведения
Необходимый минимум десцеплины «Дереворежущие станки и инструменты» включает освоение основных понятий теории резания древесины, конструкции деревообрабатывающих инструментов; назначение
3
оптимальных режимов резания древесины в соответствии выбранной конструкцией дереворежущих станков; обоснование режимов грамотной эксплуатации станков, их настройки и наладки.
Ниже приведено примерное содержание установочных лекций : 1.Пилнение ленточными пилами. Расчѐт режимов резания 2.Процесс пиления круглыми пилами. Расчѐт усилия и мощности резания, усилиями сопротивления подачи
3.Фркзкрование древесины |
|
4.Оптимизация режимов |
резания древесины различной плотности, |
состояние. Резание древесных материалов 5.Классификация режущего инструмента. Материалы для режущего инструмента 6.Конструкция и подготовка к работе рамных пил
7.Классификация, конструкция и настройка ленточнопильных круглых станков. Технологический расчѐт 8.Конструкция универсальных продольно-фрезерных станков. Технический расчѐт
9.Конструкция универсальных фрезерных станков. Технологический расчѐт
10.Классификация и конструкция шипорезных станков. Устройство рамных шипорезных станков, технологические схемы, настройка регулировка 11.Способы и режимы окорки древесины. Конструкция роторных окорочных машин. Расчѐт режимов работы 12.Лущильные станки
Содержание установочных лабораторных работ:
1.Виды резания древесины и древесных материалов. Выполнение эскизов по натуральным образцам.
2.Кинематические расчѐты механизмов станков. Определение передаточных отношений и скоростей.
3.Расчѐт параметров инструментов режущих инструментов. Годовой расход. Абразивный инструмент.
4.Прямые задачи теории резанья. Расход электроэнергии. Загрузка оборудования.
5.Обратные технологические задачи. Режимы работы оборудования.
6.Составление ручьевых диаграмм распределения мощности привода 7.Расчет деталей станков на прочность ( валы, оси, подшипников, цепные, зубчатые параметры в механизмах резания и подачи)
8. Расчѐт фундаментов деревообрабатывающих станков по статическим и динамическим.
9.Изучение конструкций станков общего назначения, составление кинематических, функциональных схем, настройка : ЛС40-2, ЦПА-40, ЦДК4-
3, КС-1, СФА-4, СР6-9,
ФСШ-1А.
Занятий по курсу «Дереворежущие станки и инструменты»
4
Курс изучается путѐм:
а) самостоятельной проработки учебника и учебных пособий согласно программе; б) установочных лекций во время сессионных занятий;
в) практических и лабораторных лабораторных занятий; г) выполнения курсового проекта;
Одновременно с состоятельным изучением курса студент заочной формы оборудования выполняет контрольную работу, в которой он должен представить решение задач с подробными объяснениями.
Контрольная работа должна быть выполнена в вуз заблаговременно.
В период очной сессии студент слушает лекции, выполняет лабораторные работы, сдает зачѐт, экзамен по курсу.
После сдачи экзамена студент получает задание по курсовому проектированию.
3.Указание к отдельным главам курса.
3.1Введение
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать – технологическое значение и возможности различных видов резания и дереворежущего инструмента;
-основные положения и тенденции общей теории резания древесины, древестных материалов и дереворежущего инструмента
-особенности теории и практические вопросы организации производственных процессов резания, подготовки в к работе и эксплуатации режущего инструмента;
-методические основы расчѐтов процессов резания и режущего инструмента;
-приемы разработок и оптимизации режимов резания древесины на
станках;
-закономерности износа дереворежущего инструмента и способы повышения стойкости и ресурса инструмента;
Уметь:- выполнять инженерные расчѐты процессов резания с целью получения исходных данных для конструирования режущего инструмента и деревообрабатывающих станков;
-разрабатывать режимы резания и конструктивные параметры режущего инструмента, обеспечивающие эффективную эксплуатацию машин;
-решать поисковые задачи, связанные с исследованием процессов резания и режущего инструмента в условиях лаборатории и на производство;
-определять качество подготовки режущего инструмента;
-проектировать специальный режущий инструмент;
-рассчитывать потребное количество режущего инструмента
5
3.2.Основные разделы дисциплины «Дереворежущие станки и инструменты
Раздел 1 ВВЕДЕНИЕ Введение. Предмет дисциплины « Дереворежущие станки и инструменты».
Роль древесины и древесных материалов в народном хозяйстве. Классификация деревообрабатывающих производств. Технологические схемы обработки древесины. Перспективы развития станкостроительного производства.
Раздел 2 ДРЕВЕСИНА КАК ОБЪЕКТ РАЗАНИЯ.ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЗЦА.ОСНОВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ.
Разрезание как технологический процесс. Этапы развития науки о резании и теоретическое исследование процессов резания, движения при резании. Древесина как объект резания; траектории скорости.
Главные и переходные виды резания. Статистические и эффективные узлы. Расчет угла движения. Излом кончика резца.
Раздел 3 СИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РЕЗЦА НА ДРЕВЕСИНУ Силовое взаимодействие резца на древесину. Теория стружкообразования для главных видов резания. Удельная сила и работа резания. Факторы, влияющие на удельную работу резания. Геометрия обработанной поверхности.
Раздел 4 ПРОЦЕССЫ ПИЛЕНИЯ РАМНЫМИ ПИЛАМИ Пиление рамными пилами, кинематика движения пильной рамки.
Закономерности скорости и ускорения. Виды подачи. Параметрические уравнения режущей кромки и бревна. Анализ для не прерывной подачи. Уклон пилы Лесопильные рамы с качающейся пильной ромкой. Усилие и мощность резания. Посылка по работоспособности, и шероховатости. Анализ и синтез систем.
Раздел 5 ПИЛЕНИЕ ЛЕНТОЧНЫМИ ПИЛАМИ. РАСЧЁТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ.
Пиление ленточными пилами. Место в технологическом процессе. Усилие и мощность резания и подачи. Особенность стружкообразования. Расчѐт режима резания.
Раздел 6 ПРОЦЕСС ПИЛЕНИЯ КРУГЛЫМИ ПИЛАМИ. РАСЧЁТ УСИЛИЯ И МОЩНОСТИ РЕЗАНИЯ, УСИЛИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОДАЧИ Продольное пиление круглыми пилами. Траектория. Скорость главного
движения. Усилие и мощность резания. Расчѐт режима резания. Сопротивление подаче. Особенность поперечного пиления.
Раздел 7 ФРЕЗЕРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ Фрезерование древесины. Классификация видов и место в технологическом
потоке. Кинематика цилиндрического фрезерования. Скорость главного движения. Характеристика обрабатываемой поверхности.
6
Схема формирования волн. Критическая скорость подачи. Назначение скорости подачи по шероховатости поверхности. Силы и мощность резания при фрезеровании. Диаграмма сил. Расчѐт режима резания. Сопротивление подаче.
Раздел 8 ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ РАЗЛИЧНОЙ ПЛОТНОСТИ, СОСТОЯНИЕ. РЕЗАНИЕ ДРЕВЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
Методологические основы расчѐта оптимальных режимов работы станков. Диалектика производительности и качества обработки.
Раздел 9 КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Режущий инструмент. Классификация . Износ и затупление. Методы
измерения радиуса округления. Физическая сущность износа. Характеристика механического исперсиирования, электрохимической коррозии, электрической эрозии, теплового, окислительного и абразивного износа.
Материалы для дереворежущего инструмента. Инструментальные стали. Легирующие присадки. Быстрорежущие стали. Твѐрдые сплавы литые и металлокерамические. Абразивные материалы. Алмазы и сверхтвѐрдые материалы. Абразивные круги. Характеристика. Эксплуатации. Требования по технике безопасности.
Раздел 10 КОНСТРУКЦИЯ И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ РАМНЫХ
ПИЛ Рамные пилы . Конструкция, подготовка к работе. Конструктивные
параметры по ГОСТ 5524-88. Теоретические основы вальцовки. Режим проведения. Технологические операции по подготовке пилы к работе. Оборудование, измерительный инструмент. Установка и выверка рамных пи, рамные пилы с наплавкой стеллитом. Получение технологических опилок.
Раздел 11 КОСТРУКЦИЯ И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ ЛЕНТОЧНЫХ
ПИЛ Ленточные пилы. Конструкция. Расчѐт толщины ленты. Виды и контроль
вальцовки. Ремонт ленты. Стыковка. Технологические операции по подготовке ленточной пилы к работе. Оборудование и контрольноизмерительный инструмент. Повышение стойкости пил.
Раздел 12 КРУГЛЫЕ ПИЛЫ Круглые пилы. Классификация. Конструкция отдельных видов. Параметры
конических, строгательных, твердосплавных пил. Изготовление и ремонт твердосплавных пил. Нагревательные устройства. Флюсы. Припои. Теоретические основы проковки, вальцовки. Контроль напряжѐнного состояния диска. Состав и режимы выполнения технологических операций по подготовке стальных и твѐрдосплавных пил. Обзор разнообразных конструкций пил.
7
Раздел 13 КОНСТРУКЦИЯ И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ ДЕРЕВОРЕЖУЩИХ НОЖЕЙ
Дереворежущие ножи. Типы ножей, материал, конструкция. Режимы заточки и доводки. Технологические операции подготовки тонких и толстых ножей. Способы крепления и выверки, заточка и фуговка ножей в ножевых валах. Фасованные ножи. Профилирование. Ножи с пластинками из твѐрдого сплава. Подготовка к работе.
Раздел 14 ДЕРЕВОРЕЖУЩИЕ ФРЕЗЫ Дереворежущие фрезы. Классификация. Конструктивные элементы насадных
цельных фрез. Конструирование фрез. Затыловка. Технологические операции и режим подготовки, фрез к работе.
Фрезы насадные составные и со вставными резцами: квадратные, дисковые, торцевые Концевые фрезы. Типы и область применения. Особенность цилиндрических
фре. Расчѐт геометрических параметров.
Раздел 15 СТРУКТУРНАЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕРЕВОРЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ Структура и классификация станков. Анализ производительности.
Индексация. Поколения развития станков. Показатели технологического состояния оборудования. Требования по технике безопасности и пром. Санитарии. Точность.
Раздел 16 ЛЕСОРАМЫ Лесопильные рамы. Классификация. Технологические показатели. Узлы.
Состав элементов в механизмах резания, подачи, изменения уклона пилы. Привод механизмов. Технологические расчѐты. Расчѐт посылок.
Раздел 17 КЛАССИФИКАЦИЯ, КОНСТРУКЦИЯ И НАСТРОЙКА ЛЕНТОЧНОПИЛЬНЫХ КРУГЛОПИЛЬНЫХ СТАНКОВ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Ленточнопильные станки. Классификация. Конструктивные особенности
столярных, ребровых и бревнопильных станков. Состав узлов, особенность привода. Технологические расчеты. Производительность.
Раздел 18 КОНСТРУКЦИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПРОДОЛЬНОФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ Продольнофрезерные станки. Функциональные схемы, классификационные
признаки, узлы фуговальных, одно-, двухрейсмусовых и четырѐхсторонних продольнофрезерных станков. Технологические схемы. Производительность. Технологические расчѐты. Критерии расчѐта режимов резания.
Раздел 19 КОНСТРУКЦИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ.
Универсальнофрезерные станки с расположением шпинделя. Технологические схемы настройки. Узлы. Технологические расчѐты. Режимы работы и режущий инструмент, правила охраны природы.
8
Раздел 20 КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯ ШИПОРЕЗНЫХ СТАНКОВ, УСТРОЙСТВО РАМНЫХ ШИПОРЕЗНЫХ СТАНКОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ, НАСТРОЙКА, РЕГУЛИРОВКА Шипорезные станки для рамных шипов. Способы формирования шипов.
Технологические схемы одно- и двухсторонних станков. Технологические расчѐты. Производительность.
Раздел 21 СПОСОБЫ И РЕЖИМЫ ОКОРКИ ДРЕВЕСИНЫ. КОНСТРУКЦИЯ РОТОРНЫХ ОКОРОЧНЫХ МАШИН. РАСЧЁТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ Окорочные станки. Кинематические параметры окорки. Усилие и мощность
окорки. Элементы короснимателей.
Состав узлов роторных окорочных станков. Компоновочные схемы одно- и двухроторных станков. Режимы работы. Производительность.
Режим 22 ЛУЩИЛЬНЫЕ СТАНКИ Лущильные станки. Кинематика процесса лущения. Изменение заднего угла и способы его регулирования.
Цикл разлущивания чурака на Лу17-10. Настройка суппорта. Расчѐт кинематики станка. Контрольные приборы, производительность. Настройка суппорта. Расчѐт кинематики станка. Контрольные приборы, производительность. Направления по совершенствованию лущильных станков. Линии разлущивания и долущивания чураков.
3.3 Темы лекций для самостоятельного изучения и их основные сведения
Тема 1. Точение, сверление, долбление древесины
При изучении данной темы необходимо обратить внимание не следующие вопросы. Назначение процессов. Классификация.
Геометрические параметры инструментов. Составляющие сил резания.
Шероховатость обработанной поверхности.
Вопросы для самоконтроля
1.Каково назначение процесса точения и разновидности по направлению подачи?
2.Назовите геометрические параметры резца.
3.Какие составляющие сил резания при точении?
4.Как определить припуск и размеры поперечного сечения срезаемого слоя?
5.Каково назначение процесса сверления?
9
6.Классификация процессов сверления?
7.Как произвести расчѐт усилий резания и крутящего момента?
8.Каковы приѐмы фрезерования гнѐзд на цепно-долбѐжном станке?
9.Выполните расчѐт силы и мощности резания при осевой и боковой подачах.
10.Каков принцип работы долбѐжной эксцентриковой головки?
Тема 2. Шлифование древесины
При выполнении темы необходимо отразить следующие вопросы.
Назначение и классификация процессов абразивной обработки.
Взаимодействие абразивного зерна с обрабатываемым материалом. Расчѐт силовых параметров. Характеристика инструмента для шлифования древесины и древесных материалов
Вопросы для самоконтроля
1.Как понимается понятия процессов шлифования и полирования?
2.Каковы геометрические формы зоны контакта абразивного инструмента с обрабатываемой деталью?
3.Каково строение шлифовальной шкурки?
4.Какая бывает форма зѐрен и их характеристика по зернистости?
5.Выделите параметры режима шлифования.
Тема 3. Процессы бесстружечного резания
По данной теме необходимо изучить следующие вопросы. Сущность и кинематика процессов. Силы взаимодействия с обрабатываемым материалом и требования к геометрии инструмента
Вопросы для самоконтроля
1.Как проводится деление древесины натянутой пластинкой?
2.Опишите устройство лазерной установки для раскроя листовых материалов.
10