Дослідження процесу шліфування пелюстковим абразивним інструментом деревини дуба. Методичні основи розроблення конструкції інструмента, опис математичної моделі визначення його жорсткості. Особливості визначення оптимальних умов процесу шліфування.
Аннотация к работе
встановити вираз для визначення жорсткості пелюсткового інструмента, визначити і обґрунтувати її вплив на основні характеристики процесу шліфування та показники ефективності; Вперше встановлено та проаналізовано аналітичну залежність, яка повязує силу притискання інструмента з його статичною жорсткістю, швидкістю різання, радіальною деформацією; на основі залежності визначено величину жорсткості, що забезпечує рівномірні зусилля притискання інструмента в процесі шліфування деталей криволінійного профілю. Запропоновано конструкцію пелюсткового інструмента, яка відрізняється від існуючих механізмом кріплення пелюсток і регулювання робочого діаметра, способом розрізання та розміщення пелюсток, завдяки чому забезпечується ефективне використання шліфувальної шкірки, висока пружність інструмента та рівномірні зусилля взаємодії інструмента з оброблюваною поверхнею. Випробування дослідного зразка пелюсткового круга на деревообробних підприємствах ВАТ „Львівський меблевий комбінат”, ДП „Надія” Буського ДЛГ, ПП „Возняк” підтверджують ефективність використання інструмента в процесі шліфування деревини дуба та достовірність, отриманих за результатами досліджень, висновків. У другому розділі подані теоретичні дослідження процесу шліфування пелюстковим кругом, на основі яких побудовано математичну модель визначення жорсткості інструмента, встановлено її звязок із силою притискання, обґрунтовано величину жорсткості в процесі шліфування деталей криволінійного профілю, визначено максимальну кількість пелюсток в інструменті, укомплектованому щітками.У роботі подане теоретичне узагальнення і нове вирішення важливого народногосподарського завдання, що виявляється у підвищенні ефективності процесу шліфування деревини дуба шляхом розробки конструкції пелюсткового інструмента та визначення оптимальних параметрів процесу шліфування. Побудовано математичну модель визначення жорсткості інструмента, на основі якої отримано залежність жорсткості пелюсткового інструмента від кількості пелюсток та встановлено діапазон зміни кількості пелюсток для забезпечення радіальної жорсткості 150…250Н/м. На основі цієї залежності встановлений діапазон зміни жорсткості інструмента, який забезпечить роботу інструмента з рівномірним зусиллям притискання залежно від геометричних характеристик профілю оброблюваної деталі. В процесі шліфування деталей криволінійного профілю з деревини дуба, круги жорсткістю 260Н/м доцільно використовувати, якщо величина перепаду профілю не перевищує 10мм, при величині перепаду вище 10мм, варто використовувати інструменти меншої жорсткості - 125…260Н/м. Перекривання розрізів між пелюстками, яке здійснюється при використанні запропонованого способу розрізання та розміщення пелюсток в інструменті, забезпечує процес взаємодії з оброблюваною поверхнею без розшарування робочого шару інструмента, появи нерівностей пружного відновлення.
Вывод
У роботі подане теоретичне узагальнення і нове вирішення важливого народногосподарського завдання, що виявляється у підвищенні ефективності процесу шліфування деревини дуба шляхом розробки конструкції пелюсткового інструмента та визначення оптимальних параметрів процесу шліфування. У результаті проведених досліджень та їх аналізу отримано такі висновки: 1. Побудовано математичну модель визначення жорсткості інструмента, на основі якої отримано залежність жорсткості пелюсткового інструмента від кількості пелюсток та встановлено діапазон зміни кількості пелюсток для забезпечення радіальної жорсткості 150…250Н/м.
2. Вираз для визначення сили притискання інструмента до оброблюваної поверхні повязує жорсткість інструмента, його деформацію та швидкість різання. На основі цієї залежності встановлений діапазон зміни жорсткості інструмента, який забезпечить роботу інструмента з рівномірним зусиллям притискання залежно від геометричних характеристик профілю оброблюваної деталі. В процесі шліфування деталей криволінійного профілю з деревини дуба, круги жорсткістю 260Н/м доцільно використовувати, якщо величина перепаду профілю не перевищує 10мм, при величині перепаду вище 10мм, варто використовувати інструменти меншої жорсткості ? 125…260Н/м.
3. Перекривання розрізів між пелюстками, яке здійснюється при використанні запропонованого способу розрізання та розміщення пелюсток в інструменті, забезпечує процес взаємодії з оброблюваною поверхнею без розшарування робочого шару інструмента, появи нерівностей пружного відновлення.
4. В процесі абразивного оброблення деталей криволінійного профілю, пелюстки з шириною розрізання 2,5мм забезпечують до 30% менше спрацювання ніж пелюстки, ширина розрізання яких 5мм. При використанні пелюсток двох ширин 2,5 та 5мм і їх почерговому розміщенні в інструменті, величина спрацювання є менша на 8...10%.
5. З метою зменшення налипання шліфувального пороху на шліфувальній шкірці, встановлено вираз для визначення максимальної кількості пелюсток. Для прийнятих радіуса та радіальної деформації круга , кількість пелюсток не повинна перевищувати .
6. Оптимальні показники якості оброблення деревини дуба, продуктивності процесу шліфування, спрацювання пелюсток забезпечуються в процесі роботи кругами з кількістю пелюсток 20...32, що відповідає жорсткості інструмента 150...260Н/м.
7. При початковій шорсткості поверхні Rmmax?35...45 мкм для забезпечення вихідної шорсткості Rmmax?32 мкм достатньо одноразового шліфування, для Rmmax ?16 мкм - необхідне дворазове шліфування пелюстковим інструментом запропонованої конструкції.
8. Визначені на підставі оптимізації значення швидкості різання ? , швидкості подачі ? vs=8…10м/хв, радіальної деформації ? , зернистості ? F90, F100 забезпечують шорсткість поверхні деревини дуба Rmmax?16 мкм, продуктивність процесу шліфування у 3-4 рази вищу продуктивності ручного шліфування та в 1,5 разу - від продуктивності шліфування інструментом базової конструкції.
9. Проведені дослідження у виробничих умовах, на підприємствах ВАТ „Львівський меблевий комбінат”, ДП „Надія” Буського ДЛГ, ПП „Возняк” підтверджують результати аналітичних досліджень та досліджень у лабораторних умовах. Собівартість шліфування дослідним зразком пелюсткового інструмента менша від собівартості ручного шліфування в 2-3 рази та в 1,5 разу - від собівартості шліфування інструментом базової конструкції.
Список литературы
1. Кійко О.А., Зубик С.В. Принципи побудови моделі процесу шліфування масивної деревини // Наук. вісник УКРДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львів: УКРДЛТУ. - 2001, вип. 11.2. - С. 14-16.
2. Кийко О.А., Зубик С.В. К вопросу об определении составляющих модели процесса шлифования массивной древесины // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сб. научн. труд. - Брянск: БГИТА. - 2001, вып.4. - С. 72-75.
3. Зубик С., Матвєєв Е.М. Теоретичні дослідження еластичних абразивних інструментів // Наук. вісник УКРДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львів: УКРДЛТУ. - 2001, вип.11.4. - С.174-178.
4. Зубик С. Теоретичні передумови визначення жорсткості пелюсткових інструментів // Наук. вісник УКРДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львів: УКРДЛТУ. - 2002, вип.12.5. - С.160-161.
5. Зубик С. Дослідження процесу шліфування пелюстковими кругами // Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість. - Львів: УКРДЛТУ. - 2003, вип.28. - С.115-119.