Расчет режима распиловки на круглопильном станке с нижним расположением пильного диска

Расчет режима распиловки на круглопильном станке с нижним расположением пильного диска

На круглопильном станке с нижним расположением пильного вала и механической подачей продольно распиливаются сосновые доски толщиной t = 25 мм. Влажность досок W = 20%. Мощность электродвигателя механизма главного движения Р = 3кВт, КПД привода η = 0,94, частота вращения пильного вала n = 2500 мин^-1. Шероховатость распиленных поверхностей R_m _max = 320 мкм. Угол резания зуба пилы δ = 55⁰.

Решение:

Для наглядности решаемой задачи строится расчетная схема. Расчет выполняется в следующем порядке.

1.Из схемы следует:

Расстояние от центра пилы до заготовки

h = r_ф+а₁=50+20 = 70 мм.

где t – высота пропила, мм; rф – радиус зажимных фланцев, мм; а1 – зазор между зажимным фланцем и заготовкой, мм; а2 – выступ пилы из пропила, мм.

Для работы выбираем пилу 3420-3170 по ГОСТ 980-80. С учетом переточки принимаем диаметр пилы D = 315 мм. Толщина диска S = 2,0 мм, число зубьев z = 48 шт., передний угол лезвия γ = 35, зубья оснащены твердым сплавом ВК6, величина уширения зубьев S' = 0,4 мм Принимаем период стойкости Т = 8 ч или Т = 480 мин.

Окружной шаг зубьёв

t_з = D/z = 3,14·315/48 = 20.6 мм.

2. Углы контакта рад.:

φ_вх= arccos = arccos = 0.923 рад.;

φ_вых= arccos = arccos = 1.11 рад. = 63.6°

φ_к= φ_вых– φ_вх= 1.11 – 0,923 = 0.187 рад.;

φ_ср= (φ_вх + φ_вых)/2= (0,923 +1,11)/2 = 1.02 рад.

l = φ_кD / 2 = 0.187· 315/2 = 29.45 мм

3. Ширина пропила:

b = S + 2S' = 2 +2· 0,4 = 2,8 мм

длина режущей кромки b_л = 2.8 мм.

4. Максимально допустимая подача на зуб S_z₁, мм, ограниченная требова-нием к шероховатости распиленных поверхностей, находится по табл. 15. При φ_вых = 63,6° и R_m = 320 мкм

S_z₁ = 0,15 мм.

5. Максимально допустимая подача на зуб S_z₂, мм, ограниченная вместимостью впадин зубьев:

S_z₂= = =20.6² /5*25 = 3.39 мм

6. Максимально допустимая подача на зуб S_z₃, ограниченная мощностью привода.

6.1. Скорость главного движения

V = Dn / 60000 = 3,14·315·2500/60000 = 41,21 м/с.

6.2. Фиктивная сила резания древесины сосны

р = 3,924 + 3,23sin^1,25φ_в = 3,924 + 3,23sin^1,251.02 = 6,57 Н/мм.

6.3. Касательное давление стружки на переднюю поверхность зуба

k = 0,196 δ + 0,069V'– 5,4 + (0,354 δ + 0,127V'–14,22) sin^1,25φ_в =

= 0,196·55 + 0,069·48.79– 5,4 + (0,354·55 + 0,127·48.79–14,22) sin^1,251.02=

= 18,12 Мпа,

V' = 90 – 41,21 = 48.79

6.4. Величина затупления режущей кромки зуба

lnTК_пК_и /1000 = 0,0003·29,45·2500·240·0,9·0,9/1000 = 4.29 мкм.

материал лезвия зуба –сплав ВК6, γ_Δ=0,0003 мкм/м

6.5. Коэффициент затупления при _o = 7.71 мкм

1+ (1+0,1 ) = 1+ (1+0,1 ) = 1,09.

6.6. Касательная сила резания одним зубом

F_{х зуб} = = = 47,87 Н.

6.7. Коэффициенты

d = [ p+0,1(k + ] = [1.09·6.57+0,1(18.12 + ] = 9.6;

m₁ = = =1.91

6.8. Средняя толщина срезаемого слоя для макрослоя

а_с = = = 0.46 мм.

6.9. Подача на зуб S_z₃, ограниченная мощностью привода мм:

S_z₃= = = 0,542 мм.

7. Скорости подач

Из трех значений подач на зуб выбираем минимальное расчетное значение: S_zp = S_z₁= 0,15 мм.

V_s = S_zpzn/1000 = 0,15·48·2500/1000 = 18 м/мин.