Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Основы производственных процессов. Методическое пособие по дисциплине для студентов специальности 072500 "Технология и дизайн упаковочного производства"

Голосов: 0

В методическом пособии излагается описание лабораторных установок, программы выполнения работ, порядок выполнения работ. Пособие предназначено для студентов специальности 072500 - "Технология и дизайн упаковочного производства".

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
      ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ                       Методическое пособие к выполнению лабораторных и
 Государственное образовательное учреждение высшего    расчетных      работ     по     дисциплине     «Основы
              профессионального образования            производственных процессов».
Восточно – Сибирский государственный технологический        Составители: Боронцоев А.А., Ханхасаев Г.Ф., Сетова
                       университет                     О.А., Балтахинова Ю.Д., Беликова Е.В.
                                                            В методическом пособии излагается описание
                                                       лабораторных установок, программы выполнения работ,
                                                       порядок выполнения работ.
                                                            Пособие предназначено для студентов специальности
                                                       072500 «Технология и дизайн упаковочного производства».




           МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ                             Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры
 по дисциплине «Основы производственных процессов»          «_13_» _апреля_ 2005 г. Протокол № _9_


                                                          Рецензент: Ханхунов Ю.М. , к.т.н., доц. кафедры
                                                       ИЗОС и ПАПП


                                                            Ключевые слова: сверло, сверлильный станок, фрезы,
                                                       нож, деревообрабатывающий станок, пила, работа, отчет.



                                                            Подписано в печать 24.05.2005г. Формат 60х84 1/165
                                                       Усл.п.л. 2,56, уч.изд.л 2,0. Тираж 50 экз. Заказ № 120.______
                                                       Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ. ул. Ключевская 40 в

                                                                                                    ©ВСГТУ, 2005
                Издательство ВСГТУ
                   Улан-Удэ 2005                                                       2


       Правила техники безопасности при проведении                           Лабораторная работа 1
                   лабораторных работ
                                                                 Измерение конструктивных и геометрических
     При выполнении данных работ студент имеет дело с            параметров сверл различных по назначению
лабораторными установками, находящимися под большим
напряжением и имеющими быстровращающиеся части.                  Цель работы: Изучение элементов конструкции и
Поэтому следует неукоснительно соблюдать правила            геометрических    параметров     сверл     различных по
техники безопасности.                                       назначению (для металла, для дерева и т.п.).
     На первом занятии преподаватель проводит вводный
инструктаж по технике безопасности и методам                     Теоретическая часть
безопасного выполнения лабораторных работ.                       Сверление      является     одним      из     наиболее
     При выполнении лабораторных работ следует              распространенных видов обработки.
обязательно соблюдать ряд требований:                            Сверла применяются для сверления отверстий
     - перед выполнением каких-либо работ необходимо        различного диаметра и назначения. Также они разделяются
установить и прочно закрепить режущий инструмент,           на нормальные, специальные и для глубокого сверления. К
защитные приспособления;                                    нормальным относятся сверла спиральные, перьевые и
     - при работающем станке строго запрещается             центровочные. Для глубокого сверления применяются
прикасаться к двигателю, к движущимся сверлильно-           сверла особой конструкции. Вместо спиральных сверл
режущим инструментам и передаточному механизму;             также применяются пушечные сверла, которые не имеют
     - строго запрещается работать на станке со снятым      поперечной режущей кромки, что облегчает резание
защитным     устройством      ножевого   вала,   кожухом    металла. Кольцевые сверла можно применять на токарных,
ограждения пилы и ремня;                                    расточных, револьверных и радиально - сверлильных
     - перед включением станка в сеть необходимо            станках, имеющих обычную систему подачи охлаждающей
удостовериться     в    отсутствии    оголенных    частей   жидкости.
токоведущих проводах;                                            В крупносерийном и массовом производстве
     - после завершения работы необходимо отключить         применяются комбинированные инструменты: сверло-
станок от сети, привести её в исходное положение и убрать   зенкер, сверло-развертка, сверло-зенкер-развертка.
рабочее место.                                                   Число рабочих ходов при обработке поверхности
                                                            находим по формуле:
                                                                                       z
                                                                                   i=              (1)
                                                                                       t


                           3                                                               4


    Основное    время    для    обработки    отверстий
осуществляемых сверлением определяется по формуле:

                            L
                     t0 =      ×i    (2)
                            ns

где L– расчетная длина обработки в направлении подачи,
равная

              L = l + l1 + l2         (3)

где – l длина обработки по чертежу;
        l1 – дополнительная длина на врезание и перебег
инструмента;
        l2 – дополнительная длина на взятие пробных
стружек резания.

     Порядок выполнения работы
     Диаметр d,длину рабочей части l0, обшую длину l
сверла определяют с помощью штангенциркуля или
                                                                Рис.1. а - схема черновой обработки от большого
масштабной линейки.
                                                          диаметра к меньшему; б- схема черновой обработки о от
     Геометрические    параметры    –    угол   α   на
                                                          меньшего диаметра к большому; в – смешанная схема
цилиндрической части режущей кромки и угол заточки
                                                          обработки для смешанного варианта.
сверла определяют в торцевом сечении с помощью прибора
для контроля углов (угломер Бабченицера) или
                                                              Отчет по работе
транспортира.
                                               Таблица
                                                               Отчет по лабораторной работе должен содержать:
                                                               - чертеж сверла;
     Конструктивные и геометрические параметры сверл
                                                               - таблицу результатов исследований;
Тип сверла
                                                               - анализ результатов исследований и общие выводы по
Параметры       d          l          l0        α
                                                          работе.
Значение,
   мм
                                                                                       6
                             5


                  Лабораторная работа 2                         Скорость резания при сверлении определяется по
                                                            формуле:
        Исследование рабочих процессов сверления,                                C D qv
     зенкерования, фрезерования и шлифование на                               V = vm x K v м/мин
                                                                                  T S
     настольном сверлильном станке WA BDR 500.
                                                                 Значение коэффициентов Сv и показателей приведены
     Цель работы: Исследование           влияние рабочих    в приложении в табл.1, а периода стойкости в табл.2.
процессов сверления, зенкерования, фрезерования и                Скорость резания при рассверливании, зенкировании,
шлифование на настольном сверлильном станке WA BDR          развертке определяется по следующей формуле:
500 при обработке дерева, пластмасс, металла и т.п.
                                                                                   C Dq
                                                                              V = v x Kv       м/мин
    Теоретическая часть                                                            T mS

     Глубина    резания    при       сплошном   сверлении       Скорость резания фрезы определяется по следующей
определяется по формуле:                                    формуле:
                           t = 0,5D                                                     C Dq
                                                                                V p = m x v y u p KV
                                                                                     T t S B z
     где D – диаметр сверла ( фрезы)
     Глубина резания при рассверливании, зенкировании,           Общий поправочный коэффициент на скорость
развертке определяется по следующей формуле:                резания, учитывающий фактические условия резания:

                                D − D0                                             K v = K mv K nv K uv
                           t=
                                  2
                                                            где    Кmv-     коэффициент,   учитывающий      качество
     Глубина t фрезерования и ширина В напрямую             обрабатываемого материала (Кmv =1,0);
связаны с размерами слоя заготовки, срезаемого при               Кnv - коэффициент, учитывающий состояние
фрезеровании.                                               поверхности заготовки материала (сталь конструкционная
     Подача при фрезеровании находится по формуле:          Кnv =0,8-0,85);
                                                                  Кuv – коэффициент, учитывающий материал
                            S = zn                          инструмента (сталь конструкционная Т15К6 Кnv =1,15).

    где   n - частота вращения фрезы; z - число зубьев
фрезы.                                                                                      8
                                7


    Описание лабораторной установки:                                                                      Таблица 1
                                                            Краткая техническая характеристика сверлильного станка.
      Станок предназначен для сверления (фрезерования,
шлифования) отверстий в дереве, пластмассе, металле и в                Наименование параметра        Параметр
других материалах.                                                                    1                   2
     Станок      сверлильный     (рис.1.)  состоит     из              Тип и марка устройства
электродвигателя 1, вариатора скоростей 2, корпуса 3,                  Напряжение сети, В
патрона для сверл 4, стойки 5, подвижного стола 6, тисков              Частота тока, Гц
7, основания 8, рукоятки 9 для вращения и регулировки                  Габаритные         длина
патрона.                                                               размеры, мм        ширина
     Станок работает следующим образом. В патрон 4                                        высота
закрепляют сверло (фрезу или шлифовальный круг) при                    Масса, кг
помощи крепежного ключа. Исследуемый материал (дерево,                 Частота      вращения     эл.
пластмасса или металл) крепится на тисках 7, затем при                 lвигателя
помощи подвижного стола 6 устанавливается расстояние и                 Мощность эл. lвигателя
глубина для обработки материала. При включении                         Максимальный         диаметр
электродвигателя 1 вращение передается на вариатор                     патрона, мм
скоростей 2, затем при вращении патрона 4 производится
                                                                       Рабочий ход шпинделя, мм
сверление, фрезерование или                  шлифование
исследуемого материала. При помощи вариатора скоростей
                                                                                                         Таблица 2
можно устанавливать 5 режимов скоростей обработки
                                                                    Зависимость времени сверления (фрезерования,
материала. Для включения станка нажмите выключатель
                                                                      шлифования) от толщины материала
ON, для выключения на выключатель OFF.
     При работе необходимо соблюдать следующую
                                                               Материал       Дерево      Металл       Пластмасса
цикличность:
     15 мин. работы, 15 мин. отдыха инструмента, но не       Вид операции
более 1 часа в день работы.                                    Глубина
                                                            обработки, мм
                                                                Время
                                                            затраченное на
                                                             операцию, сек
                                                               Скорость
                                                            обработки, мин
                               9
                                                                                         10


                                                              Порядок выполнения работы

                                                               Перед выполнением работы необходимо очень
                                                          подробно изучить конструкцию и принцип работы. Затем
                                                          определить основные технические параметры: частоту
                                                          вращения и мощность электродвигателя, максимальный
                                                          диаметр патрона и габаритные размеры станка. Данные
                                                          занести в табл.1.
                                                               Натяжение      ремня     производится   отпусканием
                                                          затяжного винта на правой стороне станка. Сдвиньте мотор
                                                          слегка назад. Снова затяните винт.
                                                               Затем определить основные технические данные: t –
                                                          глубина резания при сплошном сверлении, t – глубина
                                                          резания при рассверливании, зенкеровании, развертке,
                                                          фрезеровании, V – скорость резания при сверлении, V –
                                                          скорость резания при рассверливании, зенкеровании,
     Рис.1. Сверлильный станок WA BDR 500.                развертке, фрезеровании.
     1 - электродвигатель, 2 - вариатор скоростей, 3 -
корпус, 4 - патрон, 5 - стойка, 6 - подвижный стол, 7 -   Отчет по работе
тиски, 8 -основание, 9 - рукоятка.
                                                               Отчет по лабораторной работе должен содержать:
    Программа выполнения работ                                 - схему и описание сверлильного станка;
                                                               - кинематическую схему;
1. Ознакомиться с работой сверлильного станка.                 - таблицу результатов исследований;
2. Составить и начертить кинематическую схему согласно         - анализ результатов исследований и общие выводы по
ЕСКД: 2.701-68; 2.703-68; 2.770-68.                       работе.
3. Составить краткую техническую характеристику
сверлильного станка.
4. Определить основные технические характеристики




                                                                                       12
                            11


                                                                l - длина щели для прохода продукции, м;
                   Лабораторная работа 3                        Vn - скорость подачи, м/сек.

 Исследование рабочих процессов строгания, пиления,
   заточки инструмента, пазования, фрезерования,
 токарных работ на деревообрабатывающем бытовом
                 станке СДБ-200А.

     Цель работы: Исследование        влияние рабочих
процессов строгания продольного, пиления продольного и
поперечного, заточки инструмента, пазования, сверления,
фрезерования,    токарных     работ     и    т.п.    на
деревообрабатывающем станке

    Теоретическая часть

     Дисковый режущий механизм включает одиночный
нож, установленный на одном валу (рис.1). продукция
поступает к ножам с помощью принудительной подачи или       Рис.1. Основные углы режущего инструмента.
самоподачи материала через рабочую зону. Самоподача
осуществляется трением, возникающим между ножом и
материалом.
     Толщина диска по условиям жесткости и стойкости
принимается в пределах 0,007-0,01 диаметра диска.
     Производительность        механизма        строгании
определяется по формуле

                Q = αslVn    м3/сек        (1)              Рис.2. Формы режущих элементов ножей
                                                            а – трехгранный плоский клин с одной рабочей плоскостью
где    α – коэффициент использования максимально –          (А); б – трехгранный пространственный клин с двумя
возможной производительности;                               рабочими плоскостями; в – односторонний двугранный
     s -ширина щели, м;                                     клин; г – двусторонний двугранный клин.

                             13                                                          14


    Среднее значение скорости подачи определяется по              За один проход продукции по ножу снимается стружка
формуле:                                                     с площадью сечения, м3:
             Vn = 0,5 KwR м/сек         (2)
                                                                               amd
                                                                         f =             = 1,414amd = 1,414aL           (5)
где К- коэффициент самоподачи;                                                       α
                                                                               Sin
    ώ- угловая скорость вращения ножа, рад/сек;                                      2
    R - радиус ножа, м.
    Численное значение коэффициента самоподачи для           где а – ширина стружки (по технологическим требованиям
наиболее благоприятного случая определяется по формуле:      а=0,5-1,0 мм);
                                                                  d - шаг деления ножа;
                         C                                        α - угол, составленный двумя смежными лезвиями
              K=                              (3)
                   1        δ                                ножа, α=900;
                      + 0,5    +D                                 m - число делений ножа на каждой ножевой плите;
                   M0       fR
                                                                  L - длина рабочей части ножа.
                                                                  Подача при фрезеровании находится по формуле:
где C и D – расчетные коэффициенты, зависящие от
половины угла выступающего сегмента (α1) и угла касания
                                                                                     S = zn                 (6)
продукцией ножа (α2), (см. табл. 14., прил.);
     δ - толщина ножа, м;
                                                             где n - частота вращения фрезы;
      f - коэффициент трения пары нож – продукт;
                                                                  z - число зубьев фрезы.
     M0 - расчетный критерий вращения ножа.
                                                                  Скорость резания фрезы (м/мин) определяется по
     Численное      значение       произведения    0,5δ/fR
                                                             следующей формуле:
рекомендуется принимать равным 0,25.
       Критерий вращающегося ножа определяется по                                     C Dq
                                                                              V p = m x v y u p KV  (7)
формуле:                                                                           T t S B z
                     fR
               M0 =                            (4)           где D – диаметр фрезы (150х32х20), мм;
                     pn
                                                                  z- число зубьев.
                                                                  Общий поправочный коэффициент на скорость
где pn - сопротивление резанию, н/м (кг/м).                  резания, учитывающий фактические условия резания:
    Для случая подачи продукции полным слоем через
всю плоскость касания с ножом К=0,45-0,70, а при подаче
                                                                                     K v = K mv K nv K uv         (8)
половинной полосы К=0,33-0,53.

                              15                                                                 16


     где Кmv- коэффициент, учитывающий качество                      Скорость резания (фактическая), м/мин:
обрабатываемого материала (Кmv =1,0);
     Кnv - коэффициент, учитывающий состояние                                                       πnD
поверхности заготовки материала (сталь конструкционная                                      V =                     (11)
                                                                                                   1000
Кnv =0,8-0,85);
      Кuv – коэффициент, учитывающий материал                       Сила резания. Главная составляющая силы резания
инструмента (сталь конструкционная Т15К6 Кnv =1,15).          при фрезеровании - окружная сила, Н:
     Затем находят число оборотов (расчетное) фрезы n,
мин-1,                                                                                10C pt x s zy B n z
                     n=1000VД /(πD)         (9)                                Pz =                         K mp    (12)
                                                                                           D q nW
        Число оборотов (фактическое). Следует привести
расчетное число оборотов в соответствие с фактически          где     z- число зубьев фрезы;
имеющимися на станке по техническому паспорту данного                 n - частота вращения фрезы, об/мин.
оборудования, или используя справочную литературу                     Значения коэффициента С и показателей степени
определить число оборотов расчётным путём.                    приведены в табл. 13, поправочный коэффициент на
        В краткой характеристике станка приводятся            качество обрабатываемого материала К для стали и чугуна -
значения максимальной и минимальной частоты вращения          в табл. 12, а для медных и алюминиевых сплавов - в табл.14.
шпинделя ( nmax и nmin), число ступеней коробки скоростей .           Крутящий момент, Hм, на шпинделе:
Числа оборотов станка находятся в геометрической
прогрессии с показателем φ, который обычно равен: 1,26;                                           Pz D
                                                                                      M kp =                          (13)
1,41; 1,46. Формула геометрической прогрессии:                                                  2 × 100

                           nmax = nminϕ m −1                        Полученное значение следует сравнить со
      откуда                                                  справочными данными мощности главного привода
                                                              металлорежущего станка.
                                                                    Мощность резания (эффективная), кВт:
                   ϕ = m −1 nmax n             (10)
                                 min
                                                                                            PzV
                                                                                 Ne =                              (14)
                                                                                         1020 × 60
      Зная значение φ можно определить любую частоту
вращения шпинделя.

                                                                                                     18
                                     17


    Описание лабораторной установки:                           Программа выполнения работ

      Станок предназначен для строгания (фугования)             1. Ознакомиться с работой деревообрабатывающего
продольного, пиления продольного и поперечного, заточки    бытового станка СДБ-200А.
инструмента,    пазования,   сверления,    фрезерования,        2. Составить и начертить кинематическую схему
токарных работ с дереве, пластмассой, резиной и другими    согласно ЕСКД: 2.701-68; 2.703-68; 2.770-68.
материалами.                                                    3. Составить краткую техническую характеристику
       Станок деревообрабатывающий бытовой СДБ-200А        деревообрабатывающего бытового станка СДБ-200А.
(рис.3) состоит из электродвигателя со встроенным               4. Определить основные технические характеристики.
конденсатором (типа 6 АЕ 80В 2 УЗ) 1, корпуса 2,
клиноременной передачи 3, ножевого вала 4, пильного            Порядок выполнения работы
стола 5, переднего заднего стола 6, пилы 7, двух
шарикоподшипников 8, регулировочных болтов 9,                   Пиление продольное, поперечное. Вначале снять
защитного кожуха 10, токарной приставки 11, магнитного     трубку токарной приставки в сборе, затем снять пильный
пускателя ПМЕ 12.                                          стол, установить с помощью фланцев и гайки пилу и
       Станок работает следующим образом. Исследуемый      проверить на биение. Установить пильный стол на 4 винта с
материал (дерево, пластмасса или резина) крепится, затем   потаем, отрегулировать паз по ширине относительно пилы,
при помощи подвижного стола 6 устанавливается              для чего в кронштейнах стола имеются эллипсные
расстояние и глубина для обработки материала. При          отверстия, затем установить и отрегулировать защитный
включении электродвигателя 1 вращение передается через     кожух. Кожух должен опускаться под собственным весом.
клиноременную передачу 3 на ножевой вал 4, находящийся     Отрегулировать на требуемую ширину мерный угольник,
в двух шарикоподшипниках 8. Затем при вращении             закрепить его и приступить к работе.
ножевого вала 4 осуществляется продольное строгание             Фрезерование, заточка инструментов. Фреза шириной
(пиление продольное и поперечное, заточка инструмента).    20 мм диаметром до 150 мм устанавливается с помощью
При помощи шарнирной плиты осуществляется натяжение        фланцев и гайки на шейку ножевого вала (вместо пилы).
ремня клиноременной передачи. Для включения станка         Шлифовальный круг также устанавливается на место пилы,
имеется магнитный пускатель типа «ПМЕ» с кнопками          круг толщиной до 20 мм диаметром до 150 мм. Стол для
красная – «СТОП», черная «ПУСК».                           пиления регулируется в соответствии со сменным
                                                           инструментом.
                                                                Сверление, пазование. На корпус ножевого вала
                                                           устанавливается сверлильный патрон КМ №2 с диаметром


                              19                                                        20



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика