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, ВК6, зубья разведены, 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  = 0.96 рад.;

φ _вых= arccos  = arccos  = 1.14 рад. = 65.3°

φ _к= φ _вых – φ _вх= 1.14 – 0,96 = 0,18 рад.;

φ _ср= (φ _вх + φ _вых)/2= (0,96 +1,14)/2 = 1.05 рад.

l = φ _кD / 2 = 0,18· 315/2 = 28.35 мм

3. Ширина пропила:

b = S + 2S' = 2 +2· 0,4 = 2,8 мм

длина режущей кромки b_л = 2.0 мм.

  4. Максимально допустимая подача на зуб S_z1, мм, ограниченная требова-нием к шероховатости распиленных поверхностей, находится по табл. 15. При φ _вых = 65.3° 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 = 8,5 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^1,25 φ _в = 3,924 + 3,23sin^1,251.05 = 6,62 Н/мм.

   6.3. Касательное давление стружки на переднюю поверхность зуба

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

= 0,196·55 + 0,069·48.79 – 5,4 + (0,354·55 + 0,127·48.79 – 14,22) sin^1,251.075=

= 18,47 Мпа,

V' = 90 – 41,21 = 48.79

   6.4. Величина затупления режущей кромки зуба

lnTК_пК_и /1000 = 0,001·28.35·2500·240·0,9·0,9/1000 = 13,8 мкм.

материал лезвия зуба – сплав ВК6, γ_Δ=0,001 мкм/м

6.5. Коэффициент затупления при _o = 10 мкм

 1+ (1+0,1 ) = 1+ (1+0,1 )  = 1,29.

6.6. Касательная сила резания одним зубом

F_{х зуб} =  =  = 49.72 Н.

6.7. Коэффициенты

d = [ p+ 0,1(k + ] = [1.29·6.62 + 0,1(18.47 + ] = 11.01;

m₁ =  =  =2.42 С пластинками ВК6 b_л=b

6.8. Средняя толщина срезаемого слоя для макрослоя

а_с =  =  = 0.73 мм.

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

S_z3 =  =  = 0.6 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.