Привод торцовочного станка (стр. 10 из 17)
– обеспечение удовлетворительного дробления и отвода стружки из зоны резания;
– достаточно высокую точность позиционирования вершин сменных пластин (за счет создания точных баз гнезда);
– быстросменность и удобство съема и замены сменных пластин, режущего инструмента или кассеты (блока);
– унификацию и максимально допустимое сокращение (сведение к оптимальному значению технико-экономических показателей промышленного производства и применения) числа методов закрепления пластин в державке;
– возможность использования всей гаммы размеров сменных пластин отечественного и зарубежного производства;
– соответствие точностных параметров резцов международным стандартам;
– обязательность применения специальных деталей крепежа (винтов, штифтов и т.п.) повышенной точности и надежности, разработка новых форм и размеров режущих пластин, форм их передних поверхностей, обеспечивающих удовлетворительное дробление и отвод стружки;
– использование опыта новаторов и изобретателей;
– применение прогрессивных ресурсосберегающих технологий изготовления деталей крепежа, ключей; технологичность и экономичность изготовления (сбережение материалов и трудовых ресурсов);
– возможность применения составных твердосплавных пластин с блоками (державками) инструмента в случаях несомненной их технико-экономической эффективности или невозможности конструкторского решения резца в сборном варианте (в первую очередь для малых сечений державок, некоторых расточных и отрезных операций и т.п.).
Подсистемы конструкций резцов созданы на основе общепринятой мировой практикой системы форм державок и углов в плане для обеспечения всех операций точения.
В дипломном проекте разрабатывается конструкция токарного проходного упорного резца, который применяется на токарно-винторезном станке с ЧПУ модели 16К20ФЗС5, для чернового и чистового точения пильного вала торцовочного станка модели Т1.
Исходные данные:
станок токарно-винторезный с ЧПУ модели 16К20ФЗС5, сталь 40Х ГОСТ 4543–71, подача S=0,3 мм/об, глубина резания t=2,5 мм.
Схема обработки вала представлена на рис. 3.2.
Рис. 3.2 –Схема обработки вала
Порядок расчета:
1. В зависимости от расстояния между опорной плоскостью резцедержателя и линией центров станка определяем сечение державки резца по справочнику [12]. Выбираем Н=25 мм, В=20 мм.
2. В зависимости от условий работы выбираем значения геометрических параметров резца [12]:
а) главный угол в плане φ=90°;
б) вспомогательный угол в плане φ 1=10°;
в) радиус закругления вершины г=0,8 мм;
г) передний угол в нормальном сечении γ=10;
д) угол наклона режущей кромки λ,=12°;
е) задние углы α=8°, α1=8°.
3. В зависимости от обрабатываемого металла и условий работы выбираем марку твердого сплава [13]. Так как обрабатываем легированную сталь 40Х с данными режимами резания, то выбираем пластинку из твердого сплава марки Т15К6.
4. Выбираем конструкцию резца с припаянной пластиной.
5. Определяем углы продольного γу и поперечного γх наклона передней грани по формулам [12]:
Конструкция резца представлена на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Резец проходной упорный с пластиной из твердого сплава ТК15К6
6. В зависимости от характера обработки выбираем подачу S по справочнику [9]: S=0,4 мм/об.
7. Для данного сечения среза и обрабатываемого металла по таблицам справочника [9] выбираем скорость резания ν=l 10 м/мин.
8. Определяем тангенциальную силу резания по формуле:
, Н, (3.10)где Ср – постоянная;
t– глубина резания, мм;
S– подача, мм/об;
ν– скорость резания, м/мин;
х, у, п – показатели степени для расчетных условий обработки;
Кр – поправочный коэффициент.
Поправочный коэффициент равен:
, (3.11)где
– поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров и материала режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке.Значения постоянной, показателей степени, поправочных коэффициентов выбираем по справочнику [9].
Поправочный коэффициент по формуле (3.11) определим как:
Сила резания по формуле (3.10) равна:
Н9. Определим силу резания, допускаемую сечением державки по прочности, по формуле:
, Н,где В-ширина стержня державки, мм;
Н – высота стержня державки, мм;
Re– допускаемое напряжение изгиба материала стержня, принимаем Re=200…250 Н/мм2;
l– вылет резца, мм.
Вылет резца должен равняться:
l = 1,5В, мм
l = 1,5·20 = 30 мм
Допустимое значение силы резания по формуле (3.12) составит:
ННеобходимо, чтобы выполнялось условие:
Рz≤ Рzд
944,91 ≤ 13888
Условие выполняется.
10. Определяем эффективную мощность, потребляемую на резание, по формуле [9]:
, кВт 
кВт11. Определяем эффективную мощность станка по формуле:
, кВт,где Ncm– мощность электродвигателя станка, кВт;
ηст – К.П.Д. станка.
кВтНеобходимо, чтобы выполнялось условие:
Nэф ≤ Nэф.ст
1,7 ≤ 7,5
Условие выполняется, значит, обработка вала данным резцом возможна.
4. Организационно-экономическая часть
4.1 Организация труда на рабочем месте
Для достижения высокой производительности труда необходимо не только создать общие благоприятные условия труда, но и рационально организовать рабочее место.
Рабочее место – это зона высокой трудовой деятельности (непосредственного приложения труда) одного или нескольких исполнителей, оснащенная средствами, необходимыми для выполнения производственных заданий. Рабочее место является первичным элементом производственной структуры цехов и участков предприятий.
От организации каждого рабочего места – первичного звена предприятия – зависит эффективная производственная деятельность всего предприятия. На рабочем месте эксплуатируются соответствующие виды основных производственных фондов, здесь находится наиболее мобильная часть оборотных средств – незавершенное предприятие, образуются издержки производства, формируется определенный уровень производительности труда и качества продукции.
Рациональная организация рабочих мест осуществляется под влиянием многих технических, организационных, антропометрических и психологических факторов.
При работе на круглопильных станках, к которым относится торцовочный станок Т1, необходимо соблюдать правила технической эксплуатации в соответствии с производственной инструкцией, разработанной Центральным научно-исследовательским институтом механической обработки древесины.
Во время смены рабочий-станочник выполняет следующие работы:
– перед началом работы принимает, осматривает и налаживает станок;
– принимает пилы от пилоправа и заменяет ими затупившиеся;
– смазывает станок в соответствии с инструкцией и картой смазки;
– включает и останавливает станок;
– осматривает и заправляет в станок материал, производит его обрезку на станке, регулирует длину и ширину выпиливаемых заготовок;
– следит за качеством распиловки, периодически проверяя точность размеров отпиливаемых пиломатериалов и чистоту реза;
– устанавливает скорость подачи материала в соответствии с породой, состоянием древесины, размерами досок;
– следит за работой станка и пил;
– участвует в приемке станка после ремонта.
Помощник станочника выполняет следующие работы:
– принимает выходящие из станка пиломатериалы (бруски, обрезки), осматривает их и укладывает на вспомогательный стол вагонетки или транспортер;
– очищает рабочее место и станок от опилок, обрезков и мусора;
– помогает станочнику в смазке и подготовке станка к работе, а также в подготовке и сортировке материалов для распиливания.
На торцовочную операцию пиломатериал поступает после распиливания на пилораме и станках с продольной распиловкой. Перемещение тяжелых заготовок и готовых брусков осуществляется на специальных тележках, двигающихся по рельсам.
Во время распиливания материала станочник находится с боку станка. Его обе руки заняты нажатием кнопок (управление двухкнопочное), поэтому исключается попадание пальцев в зону пиления.
Помощник станочника подправляет доски и убирает обрезки специальным толкателем в целях безопасности. Оба работника используют специальные наушники, так как во время пиления создается повышенный шум.