Контрольная работа по "Технологии"

Рис. 5 Основные схемы шлифования

 

65 Назначение, кинематика, геометрия, установка ножа и прижимной линейки в процессе лущения.

 

Лущение - это процесс поперечного срезания непрерывной стружки равномерной толщины с вращающегося чурака при радиальной подаче ножа.

Стружка (шпон) должна быть прочной и иметь гладкие поверхности без трещин. Для этого ее срезают ножом с углом резания d=19...27° и задним углом a=0,5...4°, древесину предварительно гидротермически обрабатывают (пропаривают или проваривают), и срезание стружки сопровождают обжимом.

Кинематика лущения. Процесс лущения древесины характеризуется двумя рабочими движениями - главным Dг и подачи Ds. Главное рабочее движение вращательное, оно выполняется чураком 1 (рис. 6), закрепленным в центрах станка.

Рис. 6. Схемы лущения древесины: а - траектория лезвия; б - изменение заднего угла

 

Движение подачи прямолинейное поступательное, оно выполняется ножом 2 с обжимной линейкой 4. Нож срезает непрерывную стружку 3, ширина которой равна длине чурака. Чурак ножом как бы разворачивается, как рулон бумаги. Стружка проходит в просвет S между лезвиями ножа и обжимной линейки.

Траектория относительного движения лезвия ножа в древесине представляет собой спираль Архимеда, полярное уравнение которой имеет вид

,

где R - полярный радиус, или расстояние от лезвия ножа до оси вращения чурака, мм;

k - смещение лезвия ножа при повороте чурака на один радиан;

SZ- шаг спирали, равный подаче на зуб, мм; - полярный угол, рад.

Толщина срезаемого слоя а равна подаче на оборот чурака .

Скорость подачи ножа, м/мин:

,

где n - частота вращения чурака в центрах станка, .

По мере срезания шпона начальный диаметр чурака Do, мм, уменьшается. Конечный диаметр лущения соответствует диаметру зажимных кулачков, в которых зажат чурак. Недолущенный остаток диаметром, мм, называют карандашом. Средняя скорость главного движения, м/с:

 

При лущении кинематический задний угол всегда меньше инструментального заднего угла:

aah

Угол скорости резания:

h

Таким образом, чем больше толщина срезаемого слоя и меньше диаметр лущения, тем больше угол скорости резания и меньше кинематический задний угол. К концу лущения чурака кинематический задний угол уменьшается.

Если режущую кромку ножа установить ниже радиальной плоскости подачи (рис. 72, б) на величину, то кинематический задний угол будет равен  aah или a .

Установка лезвия ножа ниже радиальной плоскости подачи не только компенсирует уменьшение кинематического заднего угла, но и приводит к недопустимому его увеличению. Поэтому нож обычно устанавливают для чураков диаметром до 300 мм на уровне = 0...1 мм, а для чураков диаметром более 300 мм - на уровне = 0...2 мм.

Станки, предназначенные для лущения чураков диаметром более 300 мм, снабжаются устройством для автоматического регулирования кинематического заднего угла.

От углов резания зависит шероховатость поверхностей шпона. Увеличение угла резания d приводит к увеличению величины шероховатости, а также понижает прочность шпона, так как в нем появляются трещины.

Задний угол назначают a = 0,5...1° для диаметров лущения 100...300 мм и a=2...3° - для больших диаметров.

Кромка нажимной линейки 4 создает в древесине кряжа 1 напряжения, равнодействующая которых проходит через лезвие ножа. Положение нажимной линейки определяется задним углом a=5...7°, углом заострения в b1=45...50° и углом наклона d1=50...57°, а также зазорами h и C. Величина зазора S меньше толщины срезаемого слоя а.

Степень обжима, %:

D

D

Значение D изменяется от 10 до 30% в зависимости от толщины среза. При заданной степени обжима

Высота установки нажимной линейки, мм:

,

где a - угол между передней гранью ножа и задней гранью линейки, a=80...850

Силы и мощность при лущении:

• касательная сила резания, Н: 
• нормальная сила резания, Н: 
• мощность резания, кВт: 

Значения приведены в табл. 10.

Таблица 10 Толщина срезаемого слоя, мм	Fуд	МПа, при степени обжима, %
	5	10	15	20	25	30
0,6	5,0	7,0	8,0	9,0	10,1	12,0
0,8	4,7	6,7	7,8	8,4	9,6	11,0
1,0	4,6	6,5	7,3	8,0	9,0	10,2
1,15	4,5	6,4	7,2	7,8	8,9	9,9
1,5	4,2	6,0	6,0	7,5	8,4	9,4

 

 

75 Основные способы повышения износостойкости дереворежущего инструмента. Что такое период стойкости режущего инструмента и каковы его значения для рамных, круглых пил, ножей, фрез?

Известно много способов увеличения стойкости дереворежущих инструментов. Эти способы можно классифицировать по двум направлениям:

• увеличение твердости и прочности лезвий режущего инструмента;
• совершенствование эксплуатации инструмента.

Способы первого направления:

• изготовление лезвий из прочных и твердых стальных пластин или пластин металлокерамических твердых сплавов;
• наплавка на лезвия литых твердых сплавов;
• закалка зубьев (электроконтактная, в поле ТВЧ (токов высокой частоты));
• электроискровое и электродуговое упрочнение лезвий;
• использование технологий химико-термической и термомеханической обработки металла лезвий (цианирование, хромирование, цементация, горячее плющение зубьев и др.).

Способы второго направления:

• правильная заточка и разводка лезвий;
• поддержание рациональных режимов резания;
• снятие ленточки по задней поверхности;
• наложение электрического поля на систему "инструмент - изделие".

Многие способы из-за небольшой эффективности или значительной трудоемкости не нашли применения на практике.

 

Применение металлокерамических твердых сплавов. Крепление пластин из твердого сплава к телу дереворежущего инструмента осуществляется в основном посредством припаивания их тугоплавкими припоями. В настоящее время прогрессивным методом пайки пластинок твердого сплава к державке инструмента является электроконтактный способ нагрева. Для этого применются машины "Идеал" ФРГ или машины конструкции Ленинградского СПКБ. При этом способе пайки применяются припои серебряные марки ПСР-40.

Внедрение электроконтактной пайки позволило устранить образование на пильном диске замкнутого круга зоны термического влияния, что в значительной степени снизило выход из строя пил из-за трещинообразования в пазухах зубьев.

Наплавка на режущие элементы литых твердых сплавов. Повышение износостойкости зубьев рамных и круглых пил достигается: за счет твердых сплавов типа Сормайт №I. Наплавка производится электродуговым способом. По проведенным опытам СибНИИЛП износостойкость рамных пил с наплавкой ведётся в 3-3,5 раза. Повторная наплавка производится через 7-9 переточек пилы.

Износостойкость инструмента также зависит от выбранного соотношения твердости и прочности твердых сплавов, которыми он оснащен, угловых параметров, режимов инструмента и вида обрабатываемого материала.

Электроискровое и электродуговое упрочнение режущего инструмента. Сущность этого метода заключается в воздействии на обрабатываемый металл импульсного разряда, благодаря которому металл электрода переносится на упрочняемую поверхность и частично входит в нее в виде соединения кобальта, углерода и других элементов в зависимости от применяемого электрода.

Электроконтактная закалка зубьев пил. При этом способе кончик пилы нагревается в специальной установке через контактные устройства до температуры, требующейся для закалки. Прекращение подачи тока путём отключения контакта приводят к быстрому охлаждению вершины зуба и к увеличению твердости до HRC 60.

Кроме того, на стойкость инструмента оказывают большое влияние качество заточки и доводки его и техническое состояние оборудования.

Особенно эффективно применение твердосплавного инструмента в сочетании с заточкой и доводкой  его кругами из синтетических алмазов.

 

Продолжительность работы инструмента характеризуется периодом стойкости. Период стойкости - это время резания новым или восстановленным режущим лезвийным инструментом от начала резания до отказа.

Различают еще полный период стойкости, равный сумме периодов стойкости режущего лезвийного инструмента от начала резания новым инструментом до достижения предельного состояния. Полный период стойкости R, ч, можно определить по формуле

,

где - период стойкости, ч;

- число допустимых переточек;

- допустимая величина  стачивания рабочей части инструмента, мм;

- толщина слоя, удаляемого  за одну заточку, мм.

 

Период стойкости рамных пил. Зубья пил из стали 9ХФ, подготовленные разводом или плющением, должны перезатачиваться через 2,5-3,5 часа. Оснащение зубьев стеллитом ВЗКР повышает износостойкость зубьев в 6-7 раз. Однако лесопильные предприятия, использующие этот метод подготовки зубьев, ограничивают период стойкости зубьев одной сменой (7-8 ч). Дело в том, что при увеличении продолжительности работы пил из стали 9ХФ более 1 смены во впадинах зубьев зарождаются и развиваются усталостные трещины. Поэтому пилы необходимо своевременно (через 1 смену) перезатачивать для удаления дефектных (с зарождающимися микротрещинами) слоев металла. Для увеличения периода стойкости пил с зубьями, оснащенными стеллитом, до 2 смен полотно пилы изготавливают из легированной никелесодержащей стали марки 8Н1А. Эта сталь более прочная и микротрещины в пазухах зубьев образуются в пилах только к концу второй смены.

 

Таблица 11. Период стойкости круглых пил.

Тип пилы	Период стойкости, час при обработке			Допустимое число переточек
	Мягкой древесины	Твердой древесины	ДСтП
Стальная	9	6	-	33
Твердо- сплавная	6	65	50	20
Алмазная	-	-	350	10

 

 

Таблица 12. Период стойкости, ч, дереворежущих фрез.

Порода древесины   Материал лезвий	Хвойная	Твердолиственная
Х6ВФ, 8Х6НФТ	2,0...2,7	1,0...1,5
8Х6ВМФ	3,0...4,0	1,8...2,7
Р6М5	3,4...4,6	2,0...3,0

 

 

Таблица 13. Период стойкости ножей (по ГОСТ 17115—71)

Тип ножей	Материал режущей части	Средний период стойкости, ч.
Однослойные с прямолинейной режущей кромкой и двухслойные	Быстрорежущая сталь по ГОСТ 19265-73	3,5
	Легированная инструментальная сталь по ГОСТ 5950-73	2,0
Однослойные с зубчатой режущей кромкой	Быстрорежущая сталь по ГОСТ 19265-73	2,5
	Легированная инструментальная сталь по ГОСТ 5950-73	1,5

 

 

 

86. Что такое свободная длина пилы и от чего она зависит? Изложите порядок установки и натяжения пил в пильной рамке.

 

Последовательность установки пил. Пилы в пильной рамке устанавливают в такой последовательности. Пильную рамку поднимают в крайнее верхнее положение и надежно стопорят тормозом коленчатого вала. В прорези верхней и нижней поперечин вставляют дополнительные или вынимают лишние верхние и нижние захваты. Концы пил вдвигают в захваты настолько, чтобы линия натяжения, проходящая через центры шарниров захватов, была смещена относительно средней линии пилы в сторону режущей кромки на 2=0,1 В. Кроме эксцентриситета натяжения пилам должен быть придан требуемый уклон.