3.Расчёт режимов резания

Режимом резания называется совокупность числовых значений параметров процесса резания, относящихся к древесине, режущему инструменту и станку, от которых зависят технико-экономические показатели.

Рациональные режимы резания позволяют получать высокие технико-экономические показатели.

Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица.1

Высота пропила	t, мм	50	60	70	80
Расстояние от центра пилы до стола	h, мм	40	40	40	40
Порода		Сосна
Влажность древесины	W, %	30
Коэффициент на породу	ап	1	1	1	1
Коэффициент на влажность	аw	0,93	0,93	0,93	0,93
Вид пиления: встречное ав=1; попутное ав = 1,1		1	1	1	1
Шероховатость	Rm, мкм	320
Угол резания зуба	б, град.	55	55	55	55
Способ ширения зубьев пилы		Плющение
Интенсивность затупления зуба	мкм/м	0,001	0,001	0,001	0
Коэффициент производительности станка	Кп	0,9	0,9	0,9	0,9
Коэффициент использования станка	Ки	0,9	0,9	0,9	0,9
Период стойкости пилы	Т, мин	240	240	240	240
Удельная сила трения пилы в пропиле	а, Мпа	0,7	0,7	0,7	0,7

Расчет выполняется в следующем порядке.

Толщина диска S=3 мм, число зубьев z=48 шт., величина уширения зубьев S'=0,4. Принимаем период стойкости Т=4 ч или Т=240 мин.

Окружной шаг зубьев

t_з=πD/z=3,14·256/48=16,7 мм.

При пилении центральной зоной пилы волокна сначала перерезаются главной режущей кромкой, а затем отжимаются передней гранью межзубную впадину. При пилении центральной зоной угол входа и выхода

=90+ ,где

а- половина толщины заготовки

R-радиус пилы

-угол входа зубьев в заготовку

-угол выхода зубьев

Определим угол контакта пилы с заготовкой по формуле:

0,4620

0,7162

0,8976

Определим средний угол на дуге контакта по формуле:

1,022

Кинематический угол встречи находится на дуге контакта и принимается равным .

Определим ширину пропила и длину режущей кромки:

Применяем плющение, поэтому величина уширения зубьев на сторону принимается равной 0,4 мм, а длина режущей кромки равна толщине полотна пилы.

3,8 мм

3 мм

Длина дуги контакта пилы с доской

l=φ_кD/2=0,4620·256/2=59,1

l=74,1

l=91,7

l=114,9

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

S_z2=θt_з/ϭt=t_з(4…5)

где θ - коэффициент формы зуба;

ϭ - коэффициент напряженности впадины зуба (ϭ=1 для разведенных и ϭ=0,8 для плющенных зубьев).

S_z2=1,1 мм

S_z2=0,9мм

S_z2=0,8 мм

S_z2=0,7 мм

Скорость главного движения

V=πDn/60000=3,14·256·3726/60000=49,9 м/с.

Фиктивная сила резания древесины сосны

р=3,924+3,23 =3,924+3,23·1,022=7,15 Н/мм

Касательное давление стружки на переднюю поверх­ность зуба

k=(0,196+0,00392φ_в)δ+(0,0686+0,0014·φ_в)V‒(5,39+0,147φ_в)=(0,196+0,00392·1,022)·55+(0,0686+0,00147·1,022)·49,9‒(5,39+0,147·1,022)=18,49 МПа.

Максимально допустимая подача на зуб S_z3, ограниченная мощностью привода. S_z3=0,15мм

Величина затупления режущей кромки зуба

Δρ=γ_ΔlnTK_nK_u/1000=0,0013·50,6·3724·240·0.9·0,9/1000=47,65 мкм

Δρ=57,34 мкм

Δρ=67,5 мкм

Δρ=75,89 мкм

Коэффициент затупления при ρ₀=10 мкм

Касательная сила резания одним зубом

Окружная сила резания

Мощность пиления

Коэффициенты

Если m₁>1, то толщина срезаемого слоя a_c определяется по формуле для макрослоев; при m₁< 1 ‒a_c ‒ для микрослоев.

Средняя толщина срезаемого слоя для макрослоев

Подача на зуб S_z3, ограниченная мощностью привода мм:

S_z3=a_clb_л/tb=0,5188·50,6·3/50·3,8=0,356 мм

S_z3=0,35 мм

S_z3=0,294 мм

S_z3=0,243 мм

Максимальная подача на зуб по динамической устойчивости пилы.

Пила работает без охлаждения. Значение коэффициента А:

Значение коэффициента m:

m=0,85/A=0,85/5,23=0,163

Подача на зуб по динамической устойчивости

Скорости подач

Из четырех значений подач на зуб для каждой высоты пропила выбирается минимальное расчетное значение S_zp:

Sz1	мм	0,15	0,15	0,15	0,15
Sz2	мм	1,1	0,9	0,8	0,7
Sz3	мм	0,356	0,35	0,294	0,243
Sz4	мм	0,6	0,46	0,32	0,22
Szр	мм	0,15	0,15	0,15	0,15
Скорость подачи рациональная	Vs, м/мин	10,8	10,8	10,8	10,8

V=S_zpzn/1000=0,15·48·3726/1000=10,8 м/мин.