автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Оптимизация процесса фрезерования цементностружечных плит

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ.

МОСКОВСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 674.816.2

КВАЧАДЗЕ Тенгиз Дмитриевич

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФРЕЗЕРОВАНИЯ ЦЕМЕНТНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

Специальность 05.21.05 — «Технология и оборудование деревообрабатыващих производств; древесиноведение»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

М аскв а

189 1

Работа вымолнеТГа" 'на"'каф'й1]№'ста'йков•'"и "инструментоь Московского лесотехнического института/ " -

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор В. В. Амалицкий.

Научный консультант — кандидат технических наук,

доцент В. Г. Суханов.

Официальные ■оппоненты — доктор технических наук

В. Р. Ферейн,

кандидат технических наук, с. н. с. В. Г. Морозов.

Ведущее предприятие — ПО «Мосдрев» Деревообрабатывающий комбинат № 6 Ордена Ленина Глазмоспром-стронматериалы при Мосго.р-исполкоме.

Автореферат разослан « ¿В» . 1991 г

Защита диссертации состоится на заседании специализи рованного совета Д.053.31.01 Московского лесотехнической

института « 48 » Окт&С^З. . . 1991г. в. ¿0. часо] в аудитории № 313.

Просим Ваши отзывы по автореферату ОБЯЗАТЕЛЬНС В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСИ МИ направлять по адресу: 141001, Мытищн-1, Московско* области, Московский лесотехнический институт. Ученом; секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЛТИ

Ученый секретарь специализированного совета,

доктор технических наук, профессор Ю. Л. СЕМЕНОВ.

Зак. 47 Тир. 10

Подп. в неч. 24.05.91

Объем 1 п. л.

Типография Московского лесотехнического института

• • ОБЩАЯ 2АРАКТ2РЙСГШ' РАБОТЫ ,

■Актуальность теш. 3 настоящее время освоено промышленное производство цеиеотнострутачных плит {ДСП). Эю новей строительный листовой материал, который благодаря своим основным прсмущесгваи (высокой долговечности, биостойкости, относительной нёвозгораоиостн, стабильности свойств» возможности механической обработки) дополняет традиционные плитные материалы, чакиСе как ДСтП, ДБЛ, фанеру, особенно з случаях,' когда имеется повышенная влажность и ложароопасность. Наиболее/! целесообразно применять ДСП в качестве несувдх конструкционных элементов, экранов, обшивок панелей,. перегородок, стен, плит, покрытий, подвесных поеолков) с несущш каркасом из древесины и металла» строительных изделий (подоконных досок, облицовок, ограждений и пр.).

В процессе производства и в больиинстве случаев их использования ЦСП подвергается различшш видан обработки резанием; пиления, езерлению, фрезерования и шлифовании. Эти ■ процессы отличаются от аналогичной обработки других плитных материалов более быстрой затулляекостью секущих элементов, параметрами резякоз обработки и геоиетрии резцов, необходимых, для обеспечения качественной и производительной работы.

Проведенное литературное и промышленное обследование позволило сделать зьгеод, что в настоящее время нет. оптимальных рекомендаций по. режимам фрезерования ЦСП, особенно икст-руиентоц отечественного изготовления. Отсэда вытекает необ- ' ходимость проведения специального исследования с цель» оптимизации процесса фрезерования ЦСП,

' Цель работы. Определение оптималвикх рехииов, материала и конструкция резущего инструмента-для процесса фрезерования ДСП. • .

Научная новизна. Разработана иазетатичеекзя модель оптимизации процесса фрезерования ДСП по «критерию шшикальной стоимости обработки единицы Продукции' Составлен алгоритм расчета реяшов фрезерования ДСП на базе разработанной подели и программа реализации его на Эри

Установлена зависимости силотч' ч к^в» твоннкх характеристик процесса фрезерование л'|0-г-г »•»«■гпг парапет-

ров, свойств обрабатываемого материала и угловых параметров

НОХ0Й.

Исследован процесс затупления и изнамвания ножей при фрезеровании ДСП в лабораторных к производственных условиях к установлены зависимости изменения показателей износа и затупления от. основных реюшных параметров. На основании сравнительных исштаний различных инструментальных материалов определен Наиболее износостойкий для условий фрезерования ДСП.

Практическая ценность. Разработан технологический режим деревообработки РД-ЦСД. "Фрезерования цеменгноструаечных плит',' вошедший-в руководящие технические материалы.

Определена оптимальная геометрия и разработана конструкция режущего инструмента для основных видов фрезерования ЦСП.

Апробация работы. Материалы исследования докладывались на Республиканской научно- технической конференции в г.Иикске э 1989 г. на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов в г.Архангельске 1989 г.-, на научно- технических конференциях ШТй в 1288-1991 г.г.

Публикация работы. По материалам диссертации имеются шиь печатных работ , "

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, обцих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложения., Основное содернание изложено, на страницах машинописного, текста, иллюстрированного рисунками и /2таблицами,

СОДЕРНАНИЕ РАБОТЫ

В ведении дако обоснование актуальности темы диссертации, цель и задачи исследования, приводятся основные полоаония, которые выносятся на заадгу.

3 пе-мой главе содержатся краткие сведения о процессе из-.готовленин, физико-механических свийствах ДСП и процессах их неханичеслой обработки. Операция фрезерования является Достаточно распространенной при обработке деталей из ДСП и заполняется на .разнообразных дерезообрабатцваюдах станках, полуавтоматических' и автоматических линиях.

Тем не мэнэ®, в отечественной и зарубенной литературе не обнаружено работ по исследованию процесса фрезерования ДСП. И кс иге я отдельные рекомендации по угдощи параметрам фрез и подачи на резец, но без привязки к виду инструмента п обрабатываемой летали. Чаще всего это результаты сравнительных испытаний при обработке фрезерованием различных плитных матерка лоз.

Комплексные исследования обрабатываемости ЦСП резанием ведутся на кафедре станков и инструментов ЮГО1. И этих исследованиях были определены оптимальные режимы,сверления (О.С. Иустыкевич) и пиления (О.Г.Адеишвили) ДСП. Результата офо>-плены з виде руководящих технических материалов к содержат указания по выбору оптимальной подачи на резец,.'материала' я геометрии инструмента, взависимостя от размеров обработки и объема партии обрабатываемых деталей. Различие в якнеиа- , тике и динамике процессов не дозволяет использовать эти рекомендация для фрезерования, но целый ряд полученных-данных представляют интерес, поскольку они- относятся к общим вопросам обрабатываемости ЦСП резаниеа и поглогают объяснить явления, происходящие при резании плит. .

Были проанализированы работы по.обработке фрезерованием ДСтП, ДВП и уплогненой модифицированной древесина. Это исследования Ю.А.Цуканова, В.З.Аыалицкого, ГД.Зотова, В.Г.Морозова, В.И. Коняикина, Г.А. Тихомировой.. и др., и институтов: " ВНИМинструмент, ВШШШ, ЛТД, ВНйЩМАИ и др. Однако рекоыенду- -емые режимы фрезерования а конструкция инструмента для обра-, ботки ДСтП и других плитных иатериалов, и модифицированной древесины могут быть использованы только, как ориентировочные, поскольку ЦСП отличается от них как по своему составу, так и по физико-неханическии свойствам.,, _

Отсутствие оптимальных режимов, фрезерования» регламентируемых периодов замены инструмента и его' подготовки к работе, приводит к сииЕешш эффективности обработки и дане исключении операции фрезерования из технологического процесса обработки деталей. Отсюда вытекает необходимость проведения специально- • го исследования с целы) оптимизации' фрезерования ЦСП.

На основании проделанного анализа была сформулирована цель исследования,.дм дйеишения которой необходимо решить

следующие задачи: -

1. Выбразь критерий оптимальности и разработать оптшш-зацпонну!) шдель процесса фрезерования ДСП.

2. Разработать методику о ко п е риие нт а ль но го исследования по определенна омови и качественньсс характеристик процесса фрезерования и испытаний по износостойкости инструмента.

■3» Установить зависимость силовых и качественных харак-те котик процесса фрэзерозашш от основных режшлннх параметров ц угловых параметров разцов.

• Установить характер затупления и износа реаущих элементов фрез и лоаевых головок , к его влияния на силовые и качественные характеристики процесса фрезерования ДСП.

. 5. Провести сравнительные производственные испытания ноеозых головок с ренущини элепентаки из.различите инструментальных материалов и установить период их стойкости.

6. Разработать технологический регим фрезерования ДСП.

Во второй главе проанализированы особенности строения и свойстз ЦСП и кх влияния на обрабатываемость плит резани-сц. Рассмотрена наиболее часто встречающиеся технологические операции фрезерования ЦСП: цилиндрическое открытое, цилиндрическое полузакрытое и закрнтоо, угловое одностороннее п двухстороннее, профильное. Основным зидоц фрезерэва-шя является цилиндрическое, при которой в резании участвуем только глазное лезвие,■параллельное оси инструцента. Анализ предыдущих работ (З.И.Онезашззилп, Т.А.Носовский)' позволяет сделать завод,- что любой случай фрезерования монет быть сведен к цилиндрическому с введением поправочных коэффициентов. Следовательно основному изучению долеко быть подвергнуто цилиндрическое открытое фрезерование.

Приведена основные кинематические и динамические Гракто-ры и взаимосвязи процесса цилиндрического открытого фрезерования. Результаты этого анализа бши в дальнейшем ислольго-зака при разработке иазсиатаческой кодела оптимизации и оценка результатов экспериментального по следования.

Баанкы огапои постановки оптимизационной задачи является вабор крпгеркя.' 3 диссертация рзза&гся задача, связанная с со2е^8нс2возакпеа суцзствусцей технологической системы, вызванной г^льзование:.: нового вида сырья и его особенное- '

ммя> требуэднма изменения разила обработки. Поскольку основное оборудование установлено и фуннцаопнруег,, предметом исследования являются только функций переменных затрат на производство. Это обстоятельство приводит к использованию некоторого общего критерия оптимальности, связанного с экономическими и с технологическими параметрам исследуемого процесса.

Приемлем®! шшровдссом в дшшом случае является выбор в качества критерия функционирования системы, подлежащего минимизации показателя суммарных: затрат в единицу временя с последующим учетом необходимых вторичных условий, к . числу которых относятся: качество обработки не шиэ допустя-кого уровня; сгоййость инструмента, лежащая в возможно допустимых прсделах;производятельность, мощность резания и подача, ограниченные техническими возможностями оборудования.

Характериотическийкрягврий качества функционирования' ' технологической системы в вида суммарных затрат в единицу времени является однозначным, количественным п информативны:* с точки зрения наличия возможности сравнения экономической эффективности исследуемых технологических реяимоз.

При различных скоростях подачи в единицу времени производятся неодинаковое количество продукции» вызывает известные трудности при анализе результатов. В этом смысле определение преимущества по сравнению с рассмотренным выые имеет характеристический критерий качества функционирования технологической системы в виде себестоимости обработки фре- ■ заровадпем одного погонного метра ДСП. Использование данного, критерия облегчает не, только анализ результатов, но и расчет рпибшш от производства продукции при оптимальном режиме обработки, В силу приведенных соображении в нашем исследовании р качестве критерия оптимальности применяется себестоимость обработки фрезерованием одного погонного метра ЦСП.-

Оптимизациогтая модель била разработана для участка линии, на котором производится цилиндрическое.фрезерование ДСП. Анализ технико-экономических показателей процесса фрезерования показал, что целесообразно решение оптимизационно;! модели отдельно для двух случаев: фрезерования ДСП по власти и для наклонного с.резерэвшця.Киже приведена целевая функция опт1Шзацдончо;: задачи лая наклонного фрезерования.''

. 3 г . хл/с^Ш1 л-

• + 3,е-Ючсо*у I ; • « I) ]]

I .... ' '

з.б-ю5ц$гг ьп4"»«« з

+ И9*г.]~~ (I )

_ Решение (I) должно удовлетворять ряду ограничений. Ограничение I. Мощность резания каждой фрезерной головки Рх не доласна прзвшать мощности привода механизма резания [Рф) :

" б-Ю^ф со* у * (2 >

Ограничение 2. Мощность подачи Р, не должна превышать мощности привода .механизма подачи 1РП] :•

л _ й* Е2Пг И (ТхУ<РО/У' УТ/Р ) , г ? "1 / о \ ■ 6.ЮЧП0^со5у ( )

Ограничение 3. Резнери сколов К на пласти ЦСП не должны провиать. максимально допустимой величина I

(4 )

Ограничение 1\. Путь резания заключен в пределах:

О <1ф 4 Ьфъах . (5 >

Ограничение 5. Подача-на резец кокет принимать значения в .пределах з.

а. < £ < с (6 )

Сптшазациош.ая задача ( I )...( 6 ) дожгла быть решена для любого сочетания значений следующих параметров процесса:

Толщина' Н ДСП по ГОСТ 26815-86 мгает принимать дискреаниа значения о шагом 2 т э диапазоне 8 ... 4й мм:

С:

Н- 2+Яд .¿: 0,1, <2,-, 16. (?) Талшяна. срезаемого прлйуска Ъ йзменяемя в пределах:

^ <^ ( 8 ) .

Величина угла наклона режущей; кромки до отяаяендо перпендикуляра пласт плиты у :

О £ V* 10° ' ( 9 >

Величина переднего угла Х' лека?.в пределах::, > ;

' ^^'¿Сах (10)

где подача на резец, мм;

2 - число резцов фрезы, шт;

Ш - частота 'вращения инструмента, об/мнн; £ - отношение временя обработки к времени рабочего' хода;

- затрата на электроэнергии при холостом хода станка, о/мия.; 4

£ - заработан'плата рой очого-сталоу-пшка, р/мш:.;

- заработная плата районего-наладчика, р/мцн.; а - амортизационные отчисления, р/иик.;

эксплуатационные расходы на гехначескоо обсду-кивачие а ремонт, р/тн.;

3 -с? орд ость электроэнергии, р/кВт.ч; 1 - глублла фрезерования,им;

Н - галщдна ЦСП, км; . К - число фразертсс головок на одном станке» шт.; *2<р - К.П.Д. механизма резаная;

К.П.Д. механизма подата; р, - удельная касательная сила резания, Н/':м;

- удельная нормальная -сила резания, Н/ыч ;

- диаметр резания •

— ю

- фактический путь резания после заточки, км;

- время простоя станка при сине инструмента, чин;

£н - отношение времени холостого хода при смене инструмента ко времени простоя ,

Син- стоимость коыплскта твердосплавных нокей, р;

Цд,- число заточек, допускаемое конструкцией инструмента, шт;

СЫ№Г затраты на одну заточку с накладными расходами заточного отделения, р.

Аналогичный, образом получена модель задачи оптимизации процесса <[:розерования ШП по пласти. Из числа сочетаний этой подели исключено угол наклона'реггущей крошеи.

• Решение обоих задач сводится к отысканию значении переменных и- . , доставлящих минимум затрат на обработку I погонного метра ДСП фрезерованием.

Третья глава' содержит' основные методические положения экспериментального исследование раыках которого реиались следующие задачи: ■

1. Определить оптимальные угловые параметры режущего • инструмента. ' ' ' ■ .

2. Установить влияние скорости резания и направления подачи на.силовые и качественные характеристики процесса.

3. Остановить зависимости силовых и качественных Характеристик процесса фрезерования от основных рекииних факторов: подачи на резец / , переднего угла , затупление инструмента » и угла наклона ре куцей кромки к перпендикуляру пласти плиты ^

А. Определить влияние подачи ш резец и степнни затупления резца ¡^ на прочность склеивания фрезерных поверхностей. '

5. Установить характер затупления и износа резцов и его влияние на силовые и качественные характеристики процесса фрезерования ЦСП..

6. Провести' сравнительные производственные испытания фрез с рекуиими элемента®! из различных инструментальных материалов и установить период их стойкости.

, Реаение этих' задач позволило получить исходные данные для расчета шгеыатической модели оптимизации процесса фре-

зерован'ия ДСП, разработать оптимальную геометрию и выбрать наиболее износостойки!! материал режущих элементов фрезерного инструмента, дать объяснение некоторый общи« явлениям обработки ДСП резанием, получить количественные значения усилий и мощности резания во всем диапазоне производственных значений режимов и размеров обработки. Последняя информация необходима при проектировании станков и инструмента для обработ ки ДСП фрезерованием. ' ..."

Опыты по определению силовых и.качественных зависимостей проводились на экспериментальной установке созданной на базе универсального плис ко или 'ю налыюго станка высокой точ-' ности и позволяющий менять в нужном диапазоне скорости подачи и резания. На стол станка устанавливался динамометр, в котором бил реализонан способ регистрации средних окруяных сил по принципу действия интегрирующей цепочки. Динамометр позволял однонроменно замерить вертикальную , горизонтальную F& и боковую составляющие сил розшшя.

Оценка шероховатости поисрхности обработки производилась по величине норошюстоМ разрушения (сколов) па пласти и кромки плиты. «îx величина измерялась с помыдью биникуляр-ной. лупы с мерной икалой при .уввличении в Ю раз. Образцы ДСП для испытаний выразились из специально отобранной плиты а подбирались по плотности.

à серии опытов по изучению угловых параметров в качестве переменных были приняты:

задшШ угол с*. = 5,15 и 25°; передний угол' J1 =10,15 и 20°; угол наклона режущей кромки Л к и, 5, 10 и 15°. 3 качестве постоянных били приняты: плотность ДСП ГГ = 1250 кг/м3; ширина Фрезерования (толщина плиты) И = 16 мы. Реяшл фрезерования: . ôar =0,4 им; t = б m; D = 18и ни; - Z = 2.

В отдельной серии опытов» на том же-.режиме, изучалось влияние скорости резания, направление :;резеровапин, величина подачи на резец а толщины снимаемого припуска на силовые и качественные характеристики фрезерования.

При исследований силовых и качественных зависимостей был применен катод каогофакгорного планирования с реализацией униформ - рентабельного плана. Переменные.факторы

- за —

изменялись в следующей диапазоне: подача на резец £>г = 0,8 ... m} путь резания hq> = 0 ... 8 ки ; передний угол tf угол наклона рекущай кронки Y =

О ... 90°.

Исследование износостойкости инструмента проводилось на экспериментальной установка, созданной на базе фрезерного сгашса ФС-1 , оснащенного автоподатчикон. Опыты проводились на образцах размером 600 х 150 х 16 мм. Испытания проводились по методике.однофакторного эксперимента с условиями: фреза цилиндрическая = 140 мм с двумя резцами; £>г а 1,6.ми; t = 5 мы; Ur = 28 м/с; = 15°; У =5°; ДСП плотностью - 1510 .,.1350;кг/ы3, Контрольные опыты с угловым фрезерованием проводились фрезой фирмы "Ье\хсо", диаметром Х> = 20Û мм. Остальные, параметры сохранялись прек-¡ffliffl.' ■'

ii лабораторных условиях параметры износа и затупления измерялись на модернизированном профилографв-профилоивтре подели 201 завода "Калибр". В производственных сравнительных испытаниях использован метод слепков на свинцовых пластинках. Измерение радиуса -, округления реяуцей кромки производилось с использованием видеомагнитофона.

.Цл.ааа, четвертая содержит результаты экспериментального исследования. Исследование влияния заднего угла показало, что с ого умоиыаонием происходит увеличение сил роззния. Однако, одновременно увеличивается угол заострения и прочность резца. Учитывая эти два фактора вполне обосновано иоано рекомендовать величину заднего угла &> = 15...20°. Уменьшение породнего угла до 5° но сказывается на величину сил резания . и их составляющих. Дело в том, что ЦСП по своим свойствам является довольно хрупким материалом, поэтому сила деформации стружки мало зависит от положения передней грани, определяемого углом ft . Это позволяет рекомендовать значения

Изменение скорости резания для острого резца в диапазоне от 20 до V) м/с не сказывается существенно на силах резания. Уменьшение скорости до Ю м/с приводит к росту сил, особенно ,радиальных. Это можно быть вызвано тем, что при малой скорости резания ухудшаются условия струакообразова-

шш, я увеличивается работа задней грани. Сравнение графиков показывает, что для острого резца силы резания шке пра попутном фрезерования по сравнению со встречный. Этот несколько moóumniíl результат не дает, однако, достаточных оснований, чтобы рекомендовать его в практику, поскольку основной недостаток попутной подачи -опасность неконтролируемой самоподачи заготовки - усложнит оборудование и его эксплуатацию.

Б результате проведения многофакторного эксперимента получены уравнения рсгрессш для касательной и радиальной удельных сил резания;

F„= ЗГ0.2 - ИЗ,24 12,4 ¿,<j> - 1,106^- 1,864 у +

+ 1&,872 % + 0,04 ^Ц + 0,62^ + 0,124 + ■ + 0,872 Ц2 - 0,494 Iq-fí - 0)09?6í/,^if + 0,096 , + 0,0164 2"у + 0,00056 Vя f 11 5

¥z = 215,704 -37,252 + 1&,276Ь<$ - 10,396^-- 1,254 Y- 3,2 ~ 1,82$нуЦ + l,W& ' + 0,644$, Y - 0,3746^ -0,0924^-0,127Ц>У+

4.^1790,02X8 2f y - 0,0044 Y* ( J2 }

Анализ уравнений показывает, что наиболее значительными в порядке степени влияния на силы резачая являются: угол наклона релущей'кромки, фактический путь резания, подача на резец, передний угол. При увеличении угла "ЦТ происходит переход от фрезерования кражи к фрезеровании власти алнгы ("V = 90°) и силы уменьшаются. Зависимость от я hipno-■сят обычный для. теории резания характер, йеснаяысо подробнее остановимся на зависимости сил резания 02 сзредяего уюта. Ка-

сатейьная -сила при острим резце имеет оптимум около значения Л 12 -.14°, а при тупом около 15й. Нормальная же сила все время уменьшается, но скорость уменьшения заметно падает в района того же значения = 15и. йстествешши были бы рекомендовать это значение, "fi как наилучшее, но эта рекомендация вступает в противовес со стойкостью резца, поэтому окончательный вывод был сделан после окончания опытов по износу резцов.

Одновременно с; замерами сил производилась оценка качества, показателем которого били сколи на пласти плиты. Анализ уравнения регрессии показал, что_наибольшее илидаие на величину сколов оказывает: угил наклона -реиущей кромки, фактический путь резания, подача на резец и передний угол резания. Характер зависимостей носит традиционный характер и не требует дополнительного объяснения. Следует отмстить, что за всех опытах величина сколов не превышает 1,8 ш и тольет при TjT = 60 ... 70° и резании затупленным резцом достигает 2,8 мм.

Ь'ыли проведены сравнительные опыты на фрезерованию ДСтП, ЦСП и древесины различных пород. Касательные силы резания при фрезеровании ДСП примерно равны склак при обработке дуба вдоль волокон,и больно чем для остальных исследованных материалов. Нормальные силы при фрезеровании ЛСтЛ и ДСП примерно одинаковы» .Такие »а результаты были получены ранее при исследовании сверления к пиления ЦСП, несмотря ка то, что ЦСП ло прочности уступает другим материалам.

ß тех случаях, когда фрезерованием обрабатывается поверхности, которые потом склеиваются иеяду собой или с другими материалами, критериями качества обработки, наряду с иероховатостьй, становятся адтссшошша свойства этой поверхности. Поэтому нани были ароэедицы опыты, позволяющие оценить гак влияют основные переменные факторы на прочность склеивания» Результаты опытов показали, что во всем диапазоне значений для острого и затупившегося инструмента прочность клееього ива остается высока, т.е. реюши фрезерования не оказцваюв влияния на прочность склеиаа имя.

Еольиое внимание было уделено исследованию износостойкости резцов, Изучение арофмограм затупляемых резцов поз-

J

волили установил, что износ и затупление происходит в основном по задней грани и в результате округления вершинной части резца. Предельными значениями фаски по задней грани можно считать \ = 280 мкм, а радиуса затупления S = 80 ... 90мкм. Закономерность изменения oi ¡ночных показателей от пути резания носит обычный характер.

Для того чтобы определиться с рекомнедуешш значением угла 2" были.прозедеиы опыты, в которых при постоянном заднем угле за счет изменения менялся угол заточки резца Ji. Длализаруя результаты лолучавм, что с уменьиением происходит ускоренный износ резцов, и в основном на первых 500 ц пути, Это подтверждает, что несмотря на некоторый рост сил резания целесообразней рекомендовать передний угол равны» 5° .

Результаты стойкостных опытов на различных скоростях резания показывает, что по всем- параметрам затупления, различия практически не наблюдается. Следовательно, ыонно рекомендовать снижение скорости резания до значений 30 м/с, что яме; ет большое значение для снижения шума.

Сравнительные испытания режущего инструмента были начаты с ножей, оснащенных пластинами твердого сплава. Наилучппе показатели по всем материалам были у твердого сплава JK-0. Это позволяет достаточно обоснованно рекомендовать его з качестве основного инструментального материала при фрезеровании ДСП. Однако, надо заметить, что он еще значительно уступает твердосплавному инструменту зарубекного производства. Было уделено внимание и другим материалам. К сожалению, из-за калше размеров запускаемых резцов невозиош) яряяешдо в фрезерном инструменте свескгвердые синтетические материалы. Испытание ке керамических материалов, успешно применязкмх для резания- металлов, показали, что их стойкость в несколько раз аеньае, чем у ВК-З к они не подходит для обработ;::: ДСП.

Полученные экспериментальные данные позволили рассчитать математическую модель" оптпмизашш. В результате били получены следующие рззультаты: оптимальная подача на резец забирается исходя из.задаваемых параметров обработки. Значение леззт з интервале от 0,7 до 3,2 мм. Хаздому

значению • со ответствует оптимальный путь резания, который изменяется в диапазоне от 1,0 до Ч,б км для наклонного фрезе-. рованкя и фреэерфвания по кромке и от 1,3 до 1,6 км для фрезерования по зшасти.

На основания результатов расчетов целевой функция разработаны Р1М,- содержание решил фрезерования ДСП. Учитывая, что существующие в настоящее время ЕГИ по резанию древесных материалов включают традиционные расчеты на базе объемной формулы теории резания, разработаны также РТИ по фрезерованию ДСП, базирующиеся на этом методе. ■■

¿УЮДО ■ - . - •

' I. Проведенное изучение литературных источников и обследование предприятий по изготовлению и использованию ДСП позволяет сделать вывод, что в настоящее время нет достоверных рекомендаций по фрезерование ДСП, особенно в части повышения износостойкости нокей и фрез отечественного производства. -г

2. Рекомендуемые значения углов резания фрезерного инструмента: с* = 15... 20°,■ * =0.Г.15°.

3. Увеличение скорости резания от 20 до 40 м/с не ска- . зывается на рост сил резания и незначительно влияет на износ и затупление инсгрумента.Это позволяет рекомендовать частоту вращения инструмента 3000 об/мин, что упрощает конструкцию шпинделей, сникает туи, облегчает процесс подготовки инструмента к работе. Уменьшение скорости резания до 10 м/с приводит, к незначительному росту касательной и заметному увеличению радиальной силы резания.

Получены уравнения регрессии для касательной сил резания при фрезеровании. Их анализ показал, что наибольшее влияние на силовые показатели оказывает угол наклона рекущей кромки, фактический путь резания, подача на резец, . передний угол.

5. Наибольиее влияние, на величину сколов на пласти плиты по-степени их значимости оказывают: угол наклона ре-куцей кромки, передний угол, фактический путь резания, по-, дача на резец.

6. Касательная сила и иоцность при фрезеровании ЦСП примерно равны тем se показателям при обработке дуба (вдоль волокон), чуть меньше чем при фрезеровании ДСтП (в 1,04 раза) и больше чем у березы (в 1,33 раза), ели (в 1,65 раза) и босны (в 2,8 раза).

7. Ренины фрезерования ДСП в исследованном диапазоне не влияв® на прочность клеевого соединения отфрезерованных кромок плит. '

8. Износ и затупление резцов при фрезеровании ЦСП происходит преимущественно по задней грани зуба и округлении вершинной ее части. Лучшие результаты обработки по всем оценочным показателям дали ножи, оснащенные пластинками из твердого сплава ВК-8.

9. Оптимальная подача на резец, выбирается исходя из задаваемых параметров обработки: толщины снимаемого припуска t , угла наклона peayajeii кромки у и ширины фрезерования Ь . Оптимальные значения f>¿ лежат в интервале 01с 0,? до 3,2 ш.Каадоку значению, ^соответствует оптимальный путь резания Д/<р , который изменяется в диапазоне от 1,0-до 4,6 км для наклонного фрезерования и фрезерования по кромке,и от 1,3 до 1,6 км для фрезерования по лласти,

. Ю. Разработаны два варианта РГМ, содержащих режимы фрезерования ЦСП: оптималыше я на базе объемной формулы Зеории резания.

II. Годовой экономический эффект от внедрения разработанных в диссертация рекомендаций составляет около 5600 ¿ублай на о дик станок. .

Основное содеркание диссертации отражено в следующих работах:

1. Амалицкий B.ü., Суханов В.Г., Квачадзе Т.Д. Основные методические положения исследования обрабатываемом цементнострунечных плит фрезерованием. Сб.науч.тр. !ÍJ¡TH: Автоматизация и комплексная механизация процессов Деревообработки. Вш.202, М., 1988 г., с.8. ■

2. Суханов В.Г., Квачадзе Т.Д. Результаты эксперишк-гального исследования фрезерования цементнострунечных плит (ЦСП). Сб.научи, трудов НОТ: Процессы резания, оборудова-

-IS -

пне и автоматизация в деревообработке. Вып.213, M..IS89,

с.51. ■ " : . '

3. Квачадзе Т.Д. Основные закономерности процесса фрезерования ДСП. Сб.научн.трудов ИДТИ : Автоматизация и комплексная механизация процессов деревообработки, йцп.228, М., 1990 , с.П.

4. Аматадаий В,В., Любченко Б.И., Кряжев H.A., СухановВ.Е. Адевшвили О.Г., Нвачадзе Т.Д., Щустынавяч.О.С. Обрабагнг-ваеыость .резандем даментностружвчшос шшт. Сб. науч. трудов ШГГИ: Учение вузов - народному хозяисву. Москва - Со<$ия, 1988 г., с. 63.

5. Квачадза Т.Д. Исследование обрабатываемости ЦСП фрезерованием. Тезисы доклада научно-технической конференции молодых ученых и специалистов.' г. Архангелск, 29В9 г., с. 5S.

ч