Анализ фрезерного станка ФСА-1

 

РЕФЕРАТ

 

 

Курсовой проект состоит из пояснительной записки  объемом 48    листов, 19 рисунков,  7 таблиц,  графическая часть:

- чертеж функциональной  схемы  – 1 лист А4;

- чертеж кинематической  схемы   – 1 лист А4;

- чертеж режущего  инструмента   – 1 лист А3;

- чертеж общего  вида станка         – 2 листа А4.

 

ЗАГОТОВКА, РЕЖУЩИЙ  ИНСТРУМЕНТ, СТАНОК, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ, ЗАТОЧКА,  БАЛАНСИРОВКА, БЕЗОПАСНОСТЬ,  ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

 

В курсовом проекте  представлен проект рациональных режимов  резания при эксплуатации фрезерного станка ФСА-1,  а так же приведены сведения его эксплуатации,  мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности, охране окружающей среды; проведены необходимые расчеты, подтверждающие его экономическую эффективность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Одной из основных задач резания древесины является определение режимов резания, обеспечивающих наилучшие технико-экономические показатели.

В данном курсовом проекте рассмотрен рациональный режим  резания при  изготовлении бруска с полугалтелью R=30  (древесина, ель с влажностью W=30%,  1400х80х60)  на фрезерном станке ФСА-1, т.е. процесс фрезерования.

Фрезерование  – процесс резания со снятием  циклоидальной стружки вращающимся  инструментом с резцами на цилиндрической или торцевой поверхности.

Процесс фрезерования очень похож на  процесс пиления круглыми пилами: кинематика этих процессов одинакова. Различия  между ними ( в конструкции режущего элемента и инструмента в целом, режимах резания, энергетических и качественных показателях) обусловлены,  прежде всего различным технологическим назначением.

Станок  ФСА-1 относится к станкам с нижним расположением шпинделя,  на них производят  следующие  виды обработки деталей: продольную плоскую и. фасонную, криволинейную  обработку прямых и фасонных кромок, по наружному и внутреннему контуру щитов и рамок, несквозную зарезку пазов, а также шипов и проушин.

Целью курсового проекта является разработка рациональных режимов резания, т.е. такого режима, при котором должна обеспечиваться высокая производительность, безопасность в работе, необходимая точность и класс шероховатости поверхности обработки при наименьших затратах древесины, труда и энергопотреблении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ.

1.1. Возможные  варианты изготовления заданной  детали.

 

 Для получения  требуемого изделия можно использовать:

- четырехпроходный  продольный фрезерный станок;

- фрезерный  станок с нижним расположением  шпинделя.

 

1.2. Выбор  и обоснование технологических операции получения детали.

        На ниже приведенном рисунке изображен эскиз заготовки для получения профильного бруска рис.1.1. Его характеристики:  брусок из ели, W=30%,  размерами: 1400×80×60. Так как нам нужно получить профильный брусок с одной полугалтелью, т.е. обработать только один угол заготовки (остальные  размеры соответствуют получаемому изделию на выходе) подойдет фрезерный станок ФСА-1. На нем осуществим выборку полугалтели за один проход, остальные размеры заготовки не изменяем.

Использование четырехпроходного станка нецелесообразно, т.к. нам нужно обработать только один угол заготовки т.е. в результате технологической операции будет  задействована только одна режущая  головка и сложный механизм подачи, что связано с большими энергозатратами.

 

Рис.1.1. Профильный брусок.

 

 

 

 

 

1.3. Вывод  по разделу.

 

В результате выполнения первого раздела был  рассмотрен и выбран вариант станка для изготовления заданной детали –  фрезерный станок с нижним расположением  шпинделя ФСА-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ.

 

2.1. Последовательность  технологических операций получения  готовой детали.

 

Готовой деталью в нашем случае является профильный брусок. Процесс  получения  профильного бруска 1400×80×60 заключается выборке фрезой полугалтели  R=30 мм с левого верхнего  угла заготовки по всей ее длине, за один проход. Цикл работы станка механический. Станочник берет заготовку 1 рис2.1., укладывает ее на стол 2, и прижимая  к направляющей линейке, надвигает на фрезу. Необходимо внимательно следить за положением пальцев рук относительно фрезы и держать их на безопасном расстоянии. Затем ложит готовое изделие  слева от себя 3.

 

 

 

 

Рис.2.1. Последовательность технологических операций.

.

2.2. Выбор  оборудования для заданного процесса обработки и его обоснование.

 

Так как нам нужно получить профильный брусок с одной полугалтелью, т.е. обработать только один угол заготовки (остальные  размеры соответствуют  получаемому изделию на выходе) выбираем   универсальный фрезерный станок ФСА-1 из пяти станков представленных в таблице. На нем осуществим процесс обработки заготовки.  Таблица сравнения станков 2.1.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1.

 

ФСА-1   ФС-1   FS 550   ML-100T   KDR 401   Толщина обрабатываемого  изделия, мм 100 + 100 + 85 - 95 - 93 - Разнотолщинность последовательно обрабатываемых деталей, мм до 20   до 20 + до 18 - до 19 - до 17 - Размеры стола (длина х ширина), мм 1000 х 800 + 1000 х 800 + 1000х720 - 700х 600 - 700x  560 - Диаметр шпиндельной  насадки, мм 32 + 32 + 40 - 30 - 30 - Частота вращения шпинделя, мин-1 4500; 9000 + 4500 + 4 700; 8000 - 4900;7000 - 4900;7000 - Вертикальное   относительное   перемещение шпинделя, мм 100 + 100 + 90 - 95 - 85 - Наибольший  диаметр режущего инструмента, мм 150 + 150 + 120 - 130 - 135 - Мощность электродвигателей, кВт                     шпинделя 4,7/5,5 + 4,7 - 4,2/5,2 - 4,0/5,3 - 2,2 - подачи 0,55 + - - 0,51 - 0,47 - -   Тип подающего  органа Авт. под. + - - Авт.под.   Авт.под.   -   Количество  подающих роликов 3 + - - 2 - 3 = -   Скорость подачи, м/мин. 8…25 + - - 10…22 - 8…20   -   Регулирование подачи бесст-уп. = - - бесст-уп. = бесст-уп.. = -   Частота вращения электродвигателя, мин-1                     шпинделя 1450/2860 + 1450 - 1400/2500 - 1350/2400 - 1200 - подачи 1420 +     1350 - 320 -     Габаритные  размеры, мм:                     длина 1085 = 1085 = 2510 + 850 - 800 - ширина 1175 = 1175 = 1020 - 690 - 740 - высота 1450 = 1450 = 1500 - 1200 - 1500 - Масса, т 915 - 900 - 925 + 200 - 138 -

 

2.3. Технические  данные станка ФСА-1.

Таблица 2.2.

Толщина обрабатываемого  изделия, мм	100
Разнотолщинность  последовательно обрабатываемых деталей, мм	до 20
Размеры стола (длина х ширина), мм	1000 х 800
Диаметр шпиндельной  насадки, мм	32
Частота вращения шпинделя, мин-1	4500; 9000
Вертикальное   относительное   перемещение шпинделя, мм	100
Наибольший  диаметр режущего инструмента, мм	150
Внутренний  конус шпинделя (конус Морзе), номер	4
Мощность электродвигателей, кВт
шпинделя	4,7/5,5
подачи	0,55
Тип подающего  органа	автоподатчик
Количество  подающих роликов	3
Скорость подачи, м/мин.	8…25
Регулирование подачи	бесступенчат.
Частота вращения электродвигателя, мин-1
шпинделя	1450/2860
подачи	1420
Габаритные  размеры, мм:
длина	1085
ширина	1175
высота	1450
Масса, т	0,915

2.4. Технологические  операции, выполняемые на ФСА-1.

Фрезерный станок ФСА-1 предназначен для выполнения разнообразных  фрезерных работ по дереву: изготовление вагонки, половой доски, плинтуса, наличника, филенки и других столярных и мебельных изделий.

Обработка осуществляется по направляющей линейке,также,

 

технологические возможности станка могут быть расширены  за счет

 применения  специальной оснастки – копировальной  приставки, что делает возможным использование  станка для объемно-копировальных работ.

Наличие наклоняемого шпинделя позволяет расширить операционные возможности станка, уменьшить номенклатуру применяемого инструмента, а также повысить качество обрабатываемой поверхности сложных профилей.

 

2.5. Функциональная  схема станка ФСА-1.

 

Заготовка 3 (рис 2.2.) базируясь боковой пластью  по поверхности направляющей 2 линейки  и по плоской поверхности рабочего стола, надвигается на инструмент 4 - насадную фрезу.

  Для обеспечения надёжного базирования  заготовка дополнительно прижимается  прижимами.

 

Рис.2.2. Функциональная схема

 

1-задняя  направляющая линейка 2-передняя  направляющая линейка 3 -заготовка  4- режущий инструмент.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6. Кинематическая  схема ФСА-1.

 

Рис.2.3 Кинематическая схема ФСА-1.   На  станине 1 рис.2.3, крепится стол 8 и шпиндельный  суппорт (шпиндельная бабка) 5, шпиндель II которой заканчивается инструментальной оправкой V, выступающей через отверстие в поверхности стола и служащей для крепления режущего инструмента 9. Привод шпинделя во вращение осуществляется от вала / двухскоростного асинхронного электродвигателя 18, установленного на задней стенке станины на поворотной плите, через плоский синтетический ремень 20 и шкивы 19 и 2. Натяжение ремня регулируется маховиком 16 и  винтом VII через тарированную цилиндрическую пружину сжатия 17. Шпиндельный суппорт представляет собой чугунный корпус, в котором на высокоточных подшипниках качения 3 и 6 смонтирован шпиндель. Настроечные перемещения суппорта по высоте выполняются  маховиком 13 через вал III, вращение которого через червячную пару 11 я 12 передается винту IV, зафиксированному в осевом направлении в упорных подшипниках 10 и 14. В результате ввертывания винта IV в неподвижно закрепленную на суппорте гайку 15 суппорт перемещается по высоте. Суппорт в заданном положении фиксируется винтом 4. Чтобы при настройке суппорта по высоте плоский ремень 20 не соскочил со шкива 2 последний выполняется длиннее шкива 19, закрепленного на валу электродвигателя, на максимальную величину перемещения. Автоподатчик  подвешивается на штанге при помощи поворотного кронштейна опорной колонны 36, закреплённой на столе 8 станка.   Привод  подающих роликов 30 осуществляется от электродвигателя 21 через конусный диск 22, фрикционное кольцо сцепления 23, червячную и зубчатые передачи. Скорость подачи регулируется перестановкой конусного диска относительно кольца через винтовую передачу маховичком 32. Подающие ролики имеют независимую подвеску, а их прижим к обрабатываемому материалу обеспечивается пружинами. Автоподатчик переставляется по ширине через реечную передачу 35.