Разделительный круглопильный станок

Наладка концеравнительных станков имеет некоторые особенности в размерной настройке, которая заключается в следующем.

Подвижную колонку, несущую конвейерную цепь и пильный суппорт, перемещают на расстояние, приблизительно равное длине детали; регулируют по высоте пильные суппорты и прижимные устройства а зависимости от толщины заготовки, а затем положение пил на требуемую длину детали. После этого нужно оторцевать пробные заготовки, замерить их длину и при необходимости поднастроить станок.

1.11 Требования техники  безопасности работы на станке, экологические требования

Общие условия безопасности и промсанитарии.

Деревообрабатывающие станки принадлежат к опасным рабочим машинам в связи с высокими скоростями движения режущих инструментов и большой скоростью подачи обрабатываемых заготовок.

Травмирование рабочего может произойти в процессе работы на станке и во время его наладки или технического обслуживания. Основные виды травм при работе на станке происходят вследствие: непосредственного воздействия режущего инструмента; воздействия вращающихся и возвратно-поступательно движущихся механизмов станка; выброса обрабатываемой заготовки или ее части; выброса инструмента, частей разорвавшегося режущего инструмента или рабочей части передаточных механизмов; падения плохо закрепленных частей машины; ушибов при падении рабочего у станка; действия недопустимых вибраций и шума; действия электрического тока.

При настройке, смене инструментов и техническом обслуживании станков возможны следующие травмы: порезы о неподвижный режущий инструмент; защемление пальцев и ушибы рук; серьезные травмы при случайном включении станка в процессе его наладки или технического обслуживания.

Для предупреждения несчастных случаев при работе на дереворежущем станке и создания санитарных и эргономических условий необходимо следующее:

- надежное и полное  ограждение режущих инструментов  в процессе работы;

- механизация подачи, чтобы  рабочему не приближать рук  к режущим инструментам;

- полное и надежное  ограждение вращающихся элементов, а также ограждение быстроходных  поступательно-движущихся частей  станка;

- предотвращение выброса  обрабатываемой детали или её  части из станка с помощью  специальных приспособлений;

- применение прочных, надежных  ограждений скоростных режущих  инструментов для предохранения  от вылета их частей при  разрыве, использование надежных  инструментов, прочность которых  должна проверяться на центробежно-разрывной  машине, применение составных инструментов  с центробежно-клиновым креплением  резцов;

- автоматическое блокирование  механизмов резания и подачи, чтобы при случайном отключении  механизма резания отключалась  и подача, а при пуске станка  невозможно было бы включение подачи ранее включения механизма резания и при выключении станка блокировка исключала бы возможность выключения только одного механизма резания без выключения механизма подачи;

- гарантированное закрепление  частей станка, которые могут  при падении нанести травму  обслуживающему рабочему;

- снижение возможностей  травматизма при падении рабочего  путем придания станку обтекаемой  формы, без выступающих острых  частей, а также путем устройства  ковриков и фрикционных позиций  на полу и частях станка, где  возможно скольжение;

- заземление электродвигателей  и станин станков и применение  закрытой электроаппаратуры для  предохранения от электрических  травм;

- снижение вибраций и  шума станка посредством тщательного  уравновешивания вращающихся частей, в том числе и режущего инструмента; исключения биения вращающихся  частей от геометрической неточности  и наличия зазоров в сопряжениях; повышения жесткости элементов  станка; надежного устройства фундамента  под станок; применения вибропрокладок; применения малошумных режущих инструментов, приближающихся по форме к телу вращения, без больших выступов. Желательно также устройство звукоизоляционных ограждений зоны режущего инструмента, малошумных шевронных и косозубых зубчатых колес, роликовых передаточных цепей и бесшовных ременных передач.

Шумовые характеристики у некоторых станков превышают санитарную норму (80 дб), что свидетельствует о необходимости дальнейшего санитарно-гигиенического совершенствования дереворежущих станков.

Средствами снижения травматизма в процессе наладки или технического обслуживания станка служат:

- фиксаторы неподвижного  состояния рабочих шпинделей  и валов и подающих органов  во время смены инструментов;

- рационально устроенные  головки и рукоятки крепежных  гаек и болтов взамен гаечных  ключей, срыв которых при работе  служит главной причиной ушиба  рук;

- блокированные пусковые  устройства, исключающие включение  станка в процессе настройки  или технического обслуживания (пусковые  устройства в этом случае блокируются  с тем органом станка, который  должен быть открыт при обслуживании.

Обеспечение рабочего комфорта на станках связано с рациональным размещением органов управления и рабочих зон, а также с соответствием их антропометрическим критериям.

Существенным фактором био- и психокомфорта является цветность и освещенность станка и рабочих зон.

Техническая эстетика рекомендует следующие цвета для окраски станков: бледно-зеленый - для общей окраски; оранжевый, повышающий внимание, - для окраски органов управления, смазки и др.; красный - для обозначения опасных зон [7, с. 54-56].

Перед началом работы необходимо:

• изучить паспорт станка и руководство по его эксплуатации;

• осмотреть ограждение пилы (должно быть опущено и закреплено), блокировочное устройство и сигнализацию. Горение на корпусе электрошкафа сигнальной лампы свидетельствует, что схема станка находится под напряжением;

• проверить исправность заземления станка и подключение его к общей цепи;

• отрегулировать тепловые реле пускателей, регулятора и времени. Обгоревшие контакты аппаратуры зачищать мелким надфилем. 3 а п р е щ а е т с я зачистка наждачной бумагой;

• проверить уровень масла в гидроприводе и насосе по рискам маслоуказателя, при отсутствии долить. П о м н и т е! Насос, запущенный без масла, выйдет из строя в течение нескольких секунд;

• настроить на малое давление предохранительный клапан, несколько вывинчивая регулировочный винт;

• запустить станок, постепенно доведя давление до 15 кгс/см. Гидросистема должна работать устойчиво, бесшумно и после этого отключи манометр;

• убедиться в исправности стружкоприемника и аспирационной системы;

• проверить освещение рабочего места.

Во время работы необходимо:

• обкатать станок на холостом ходу;

• после 2-х часовой работы станка проверить нагрев подшипников (не более 80°С);

• подачу материала производить плавно без рывков. Надвигать материал без резких толчков. На педаль нажимать плавно, без ударов;

• отрезать детали длиной менее 300 мм только с помощью шаблонов с зажимными устройствами;

• следить за тем, чтобы в станок не поступал пиломатериал с металлическими предметами (гвозди, осколки металла и др.);

• не обрабатывать мерзлую и обледеневшую древесину;

• передвигать доски по столу станка при помощи крючков;

• не тормозить пильный диск нажатием детали;

• не стоять в плоскости вращения пильного диска.

3. После окончания  работы необходимо:

• остановить станок и обесточить от электросети;

• произвести очистку станка от опилок, пыли и грязи;

• убрать рабочее место, инструмент и приспособления, сложить готовые детали и оставшийся материал;

• выполнить правила личной гигиены и доложить руководителю работ о её завершении.

1.12 Выводы по разделу

В данном разделе мы рассмотрели технологию получения готовой детали, выбрали оборудование и описали его основные технические данные, обосновали и рассчитали параметры режущего инструмента, в соответствии с которыми выбрали типовой инструмент по ГОСТ 980-80. В данном разделе мы выбрали оборудование для заданного процесса обработки, учитывая оптимальные критерии качества и точность обработки. Изучили технические данные станка и его основные технологические операции. Разработали и описали функциональную и технологическую схемы, привели краткое описание конструкции станка Unimat 23 E. Обосновали выбор режущего инструмента и его параметры.

 

2. Расчетная часть

2 .1 Кинематический расчет механизмов резания и подачи (Vр , Un )

Скорость главного движения V, м/с:

Определим наибольшую скорость подачи по мощности резания.

Pдв. =3,2 кВт;

Pрез = Pдв. ∙ηп.п = 3,2. ∙0,99=3,168 кВт

2 .2 Расчет полезной мощности механизма резания и подачи, исходя из технических характеристик привода станка, построение ручьевой диаграммы

Мощность двигателя привода пильного вала:

Pдв. =3,2 кВт

Полезная мощность двигателя привода пильного вала:

P= Pдв ∙ηп.п.

P= 3,168 кВт

где ηп.п − КПД одной пары подшипников, 0,99.

P1 = Pдв ∙ηм. =3,2∙0,99=3,168 кВт

Δ= Pдв - P1 =3,2-3,168=0,032 кВт

 

Ручьевая диаграмма

2 .3 Расчет и анализ предельных режимов обработки (использование полной полезной мощности) из условия качества поверхности и производительности инструмента

Оптимальные режимы резания должны обеспечивать высокую

производительность, необходимую точность и класс шероховатости поверхности обработки при наименьших затратах древесины, труда и энергопотреблении.

1) определяем кинематический  угол встречи θ и sinθ:

sinθ = 57 h/[R(arcsin(a + h)/R – arcsin a/R)],

где:

а – подъем стола над центром вала, мм;

а = R – 70 – 10 = 200 – 70 – 10 = 120 мм.

sinθ = 57*70/[200(arcsin(120+70)/200 – arcsin120/200)] = 0.57

θ = arcsin0.57 = 35°

2) приращение затупления резца за время его работы:

 

∆ ρ = ε * n * h * T/(1000 * sinθ),

где,

ε – коэффициент затупления резца на пути резания 1 м,

для сосны – ε = 0.001 мкм/м

∆ρ = 0.001 * 3000 * 70 * 480/(1000 * 0.57) = 176 мкм.

∆ρ = 176 что слишком велико. При 40-60 мкм образуется ворсистость стенок пропила. Найдем оптимальное время пилы до переточки с условием, чтобы  25мкм.

;

Коэффициент, учитывающий затупление резца:

(0,2 ∙25)/10=10;

3) подача на резец:

Uz = 1000 * U/(z * n),

где:

U – скорость подачи (U = 5÷33 м/мин).

Uzmax = 1000 * 33/(72 * 3000) = 0.15 мм,

Uzmin = 1000 * 5/(72 * 3000) = 0.02 мм

 

4) удельное сопротивление  резанию по передней поверхности  резца:

к = 62 – 14 * b + (0.42 – 0.006 * γ)* β1 ,

где:γ – передний угол; γ = 90° – δ = 90° – 115° = – 25°;

b – ширина пропила (b = S + 2 * S’ = 2.5 + 2 * 0.5 = 3.5 мм);

β1 – угол заточки боковой кромки резца, β1 = 45°.

к = 62 – 14 * 3.5 + (0.42 – 0.006 * (–25°))* 45° = 38.65 Н/мм2 .

Удельная сила резца по задней поверхности резца p = 1 Н/мм

5) среднее условное давление  резания:

К = к + аρ * p/Uz = 38.65 + 1.5 * 1/0.15 = 48,5 Н/мм2

6) мощность резания:

Pрез = Pдв. ∙ηп.п = 3,2. ∙0,99=3,168 кВт

7) сила резания

Fк = 1000 * Pрез /V = 1000 *3,168/62.8 = 50 Н

8) сила сопротивления  подаче:

Q = 0.5 * Fк = 0.5 * 64 = 25 Н

9) определим скорость  подачи по шероховатости. Для  обеспечения шероховатости Rzmax = 315-500 мкм(класс шероховатости 3-4) для пил с разведенными зубьями подачу на зуб по шероховатости принимаем Uz = 0.2 мм

U( Rzmax ) = Uz * z * n/(60 * 1000) = 0.2 * 72 * 3000/(60 * 1000) =0,72 м/мин

Построим график скоростей подачи при полном использовании мощности механизма резания.

Подача на резец определяется по следующей формуле:

Uz = [6*107 * Ррез /(b * h * n * z) – аρ * p]/к, мм.

Uz = [6*107 * 3,168/(3,5 *70 * 3000 * 72) – 1,5 * 1]/38,65=0,05мм

UN = Uz * z * n/1000

UN =0,05*72*3000/1000=12 м/мин

Все расчеты сведем в таблицу.

Таблица

Показатели
h, мм	sinθ	∆ρ, мкм	аρ	Uz , мм	UN , м/мин
10	0,37	25	1.5	0,6	132
30	0,46	25	1.5	0,17	38
50	0.52	25	1.5	0.09	20
70	0.57	25	1.5	0.05	12

 

По данным таблицы построим график UN = f (h):

 

График показывает как должна изменяться скорость подачи при поперечной распиловке на круглопильном станке с высотой пропила, изменяющейся в пределах 10÷70 мм при полном использовании мощности привода механизма резания.

2.6 Расчет потребного  количества дереворежущего и  абразивного инструмента на год

Различают три вида исчисления потребности в режущем инструменте: годовую потребность; переходящий запас инструмента на складе предприятия; оперативный фонд инструмента в работе и заточке.

Годовой расходный фонд (в шт.), можно вычислить из количества и длительности работы основного технологического оборудования

по формуле:

где Т – время работы инструмента в году, ч;

z=4 – число одинаковых  инструментов в комплекте на  один станок;

a=7 мм – величина допускаемого  стачивания рабочей части режущего  инструмента;

b=0.22 мм – величина уменьшения  рабочей части инструмента за  одну переточку;

а/b= 29 – возможное число переточек за срок службы инструмента;

t=2 ч – продолжительность  работы инструмента между двумя  переточками;

k=0.15 – коэффициент, учитывающий  поломку и непредвиденные расходы  инструмента (по данным из [2] таблица 11.1).