🗊Презентация Проектирование нестандартного дереворежущего инструмента

Проектирование деревообрабатывающего оборудования и инструмента Проектирование нестандартного дереворежущего инструмента 35.04.02 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств (уровень магистратуры)» Кафедра инновационных технологий и оборудования деревообработки

Общие указания по проектированию специального дереворежущего инструмента Специальным называют режущий инструмент определенного вида (например, пила круглая, фреза сборная, сверло и т. д.), предназначенный для конкретных условий его эксплуатации. Исходными данными при проектировании специального инструмента служат чертеж на деталь, для обработки которой проектируется инструмент, годовая программа выпуска детали. Характеристика станка, на котором будет установлен инструмент. На каждом этапе проектирования следует учитывать требования, предъявляемые к дереворежущему инструменту: - по технологичности изготовления: простота конструкции, экономное расходование дефицитных материалов; - по надежности эксплуатации: обеспечение заданной производительности обработки. Обеспечение требуемой точности и шероховатости обработанной поверхности, высокие стойкость и ресурс инструмента, безопасность; - технологичность подготовки к работе: удобство заточки. Простота наладки и установки в станок, удобство уравновешивания быстровращающихся инструментов.

Проектирование сборных фрез Сборные инструменты состоят из корпуса 1, сменных режущих элементов 2, устройств их регулирования 3 и закрепления (4, 5). Наличие сменных режущих элементов позволяет существенно уменьшить расход инструментальных материалов и обеспечивает постоянство диаметра резания.

Продолжение Призматический нож (рис. 58) прижимается к стенке корпуса специальной клиновидной планкой 4, с помощью винтов 5. Распорное усилие от каждого винта 5 создается при его вывинчивании из клина 4. Для того чтобы клин не смещался, головки прижимных винтов выполнены со сферической поверхностью. С помощью регулировочных винтов 3 производится настройка ножей 2 на величину выступа их лезвий по отношению к цилиндрической поверхности корпуса фрезы. Обычно величина выступа ножей типа I толщиной δ = 3 мм по ГОСТ Е567 –75 не превышает 1,5 …2 мм. Параметры ножей

Продолжение Минимальная допускаемая ширина ножа Bmin по условиям надежного его закрепления составляет 15 … 20 мм. Разница между начальной B и минимальной Bmin шириной определяет ресурс ножа. Обычно на переточку предусматривают около половины начальной ширины. Следовательно, начальный размер ширины ножа B = 25 … 40 мм. Клиновидная планка (клин) чаще всего имеет в сечении вид прямоугольной трапеции, высота которой приблизительно равна длине большего основания. Угол у основания трапеции зависит от величины переднего угла резания γ, т. е. φ = 90° – γ.

Продолжение Неплоскостность поверхности клина, примыкающей к поверхности ножа, не более 0,03 мм на 100 мм длины. Непрямолинейности вершины стружколомателя не должна превышать 0,1 мм на 100 мм длины. Разность в массе клиньев, входящих в комплект фрезы, не должна превышать при массе клина до 100 г – 0,2 г, от 100 до 300 г – 0,3 г, свыше 300 г – 0,1% массы клина. Распорные винты 5 (см. рис. 59) изготавливают из стали 45Х или 40Х, твердость HRC 35 … 42.

Расчет клинового крепления ножей Из анализа конструкции сборной фрезы с клиновым креплением ножа (см. рис. 58) можно заключить, что режущий элемент данной фрезы удерживается в процессе вращения исключительно силами трения. При вращении фрезы на клин и нож действуют центробежные силы Fк и Fн. Под действием проекции Fн на ось Y нож стремится выдвинуться из паза корпуса. Этому препятствуют силы трения ножа о стенку паза и о поверхность клина. Можно рассчитать усилие затяжки винтов и количество винтов.

Определение скорости подачи с учетом точности фрезы Кинематические неровности на обработанных поверхностях при фрезеровании имеют вид волн (рис.), размеры которых характеризуются длиной l и глубиной y, отвечающей тому или иному уровню Rz max.

Продолжение Длины волн l1 и l2 могут быть учтены как хорды соответствующих окружностей с радиусами R1 и R2 . В общем случае длина хорды находится по известной формуле , (2) где h – высота сегмента, отсекаемого от окружности данной хордой А; R – радиус окружности, описываемой данным резцом. После подстановки в уравнение (1) длин хорд, подсчитанных по уравнению (2) и упрощений получим где D – номинальный диаметр окружности резания, мм; ∆ - точность фрезы (максимальная разница в радиусах резцов), мм. Данная формула позволяет определить значение максимальной подачи детали за один оборот непосредственно на основании данных о диаметре инструмента и его точности . Проф. Ф.М.Манжос предлагает для этих целей другую формулу, дающую близкий результат где l – предельная длина волны для данного диаметра фрезы и заданного уровня шероховатости обрабатываемой поверхности.

Установка ножей в ножевых валах сборных фрез Перед закреплением ножи регулируют для установки на один диаметр окружности резания. Для облегчения этой операции при высоких требованиях к точности установки ножей (∆= 0,02 - 0,05 мм) в большинстве случаев ножевые валы или головки снабжают либо пружинами 6 (рис. а) или регулировочными винтами 1 (рис.б).

Продолжение Жесткие требования к точности установки ножей определяют значительную трудоемкость этой операции. Для облегчения точной выставки ножей разрабатываются специальные приборы и приспособления.

Установка ножей по методу кольцевого базирования Суть этого метода заключается в том, что по краям корпуса фрезы 1 устанавливаются по неподвижной посадке два кольца 2. По внутреннему диаметру колец 2 ножи имеют возможность располагаться на единой базовой поверхности. При этом точность установки ножей зависит главным образом от точности изготовления колец 2 и способа их сопряжения с корпусом.

Применение гидропластмассы в усройствах для установки насадных сборных фрез Наиболее простой способ центрирования – непосредственная установка фрезы на шпинделе по скользящей посадке с последующим зажимом ее гайкой. В этом случае погрешность установки фрезы по критерию эксцентричности между осями шпинделя и посадочного отверстия фрезы может достигать ≥ 0,05 мм. Более высокую точность установки насадной фрезы обеспечивает распространенный в отечественной практике способ крепления инструмента с помощью конусных цанговых втулок [27]. Недостатком этого способа крепления фрез является относительно высокая технологическая сложность изготовления цанг и их недостаточная надежность при эксплуатации. В зарубежных моделях станков получили распространение ножевые головки с гидрозажимными устройствами для центрирования головок перед закреплением на шпинделе станка (фирма Weinig, станок Hydromat).

Продолжение С целью сокращения затрат на изготовление гидрозажимных головок можно устанавливать их не в корпусах фрез, а непосредственно на рабочем шпинделе и для уменьшения вероятности подътекания масла использовать гидропластмасса: полихлорвиниловая смола 20%, дибутилфталат (пластификатор) 59% стеарат кальция 1%, вакуумное масло 20%

Конструирование цельных фасонных фрез В основе правильного конструирования фасонной цельной фрезы лежит сохранение нормальных углов резания и профиля режущих граней при последующих переточках фрезы и неизменность при этом профиля получаемого изделия. Это достигается правильным конструированием затылка зуба. Существует несколько способов конструирования затылка зубьев фасонных фрез: по логарифмической спирали; по спирали Архимеда; по дуге окружности центр которой смещен по отношению к центру фрезы; по прямой линии (не сохраняет профиль и обычно не применяется). Обычно используют спираль Архимеда при изготовлении фрез на токарных затыловочных станках или дугу окружности центр которой смещен по отношению к центру фрезы при ручной разметке контура фрезы.

Конструирование цельных фасонных фрез Уравнение архимедовой спирали в полярных координатах R=aφ, где a – коэффициент пропорциональности; φ – текущий полярный угол. Величина падения кривой Архимеда У

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование цельных фасонных фрез ggffffffg

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование цельных фасонных фрез

Конструирование ножевых головок с фасонными плоскими ножами с задней заточкой

Конструирование ножевых головок с фасонными плоскими ножами с задней заточкой

Конструирование ножевых головок с фасонными плоскими ножами с задней заточкой

Конструирование ножевых головок с фасонными плоскими ножами с задней заточкой

Конструирование ножевых головок с фасонными плоскими ножами

Конструирование ножевых головок с фасонными плоскими ножами

Конструирование ножевых головок с фасонными плоскими ножами