Повышение качества профильного фрезерования поверхности древесноволокнистых плит средней плотности

• Автор: Ефимова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Использование плит МДФ в изделиях на современном этапе

1.2 Технические требования к плитам МДФ при облицовывании их тонкими синтетическими пленками
1.3 Исследования в области обработки поверхности натуральной древесины и древесных плит.

1.3.1 Параметры, характеризующие шероховатость поверхности древесины

и древесных материалов и факторы, влияющие на нее

1.3.2 Факторы, определяющие шероховатость фрезерованной поверхности древесноволокнистых плит средней плотности МДФ.

1.4 Факторы, определяющие износ поверхности резца

1.4.1 Виды износа

1.4.2 Рекомендации по выбору фрезерного дереворежущего инструмента

1.5 Микроструктура древесноволокнистых плит.
1.6 Выводы.
1.7 Цель и задачи исследования.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ИССЛЕДОВАНИЮ
2.1 Характеристика процесса фрезерования поверхности плит МДФ и основные параметры процесса
2.1.1 Кинематика процесса фрезерования плит МДФ
2.1.2 Силовые параметры при фрезеровании плит МДФ
2.1.3 Обоснование параметров предлагаемой конструкции фрезы
2.2 Разработка физической модели структуры МДФ и процесса ее фрезерования.
2.2.1 Модель структуры плит МДФ
2.2.2 Проверка попадания элемента модели в объем снимаемого микрослоя
с поверхности МДФ
2.2.3 Общая система уравнений
2.2.4 Расчет кинематических параметров процесса фрезерования
2.2.5 Расчет выходных параметров процесса фрезерования
2.2.6 Программная реализация модели.
2.3 Влияние параметров фрезы и технологических параметров на эффективность фрезерования
2.3.1 Влияние подачи на один зуб фрезы на шероховатость поверхности, мощность резания и давление под лезвием фрезы.
2.3.2 Влияние переднего угла фрезы на шероховатость поверхности, мощность резания и давление под лезвием фрезы.
2.3.3 Влияние заднего угла фрезы на шероховатость поверхности, мощность резания и давление под лезвием фрезы.
2.3.4 Влияние плотности плит МДФ на шероховатость поверхности, мощность резания и давление под лезвием фрезы.
2.3.5 Влияние радиуса закругления лезвия на шероховатость поверхности, мощность резания и давление под лезвием фрезы.
2.3.6 Влияние скорости движения лезвия и подачи на лезвие на шероховатость поверхности, мощность резания и давление под лезвием
2.4 Выводы
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Исследование шероховатости фрезерованной поверхности плит МДФ
3.1.1 Параметры режущего инструмента
3.1.2 Размеры образцов и методика их отбора.
3.1.3 Прибор для определения шероховатости поверхности МДФ
3.2 Микроскопическое исследование поверхности фрезерования плит МДФ
3.2.1 Метод определения наличия Млигнина.
3.2.2 Используемые приборы
3.3.3 Размеры образцов и подготовка их к исследованшо.
3.3 Планирование проведения эксперимента
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1 Микроскопическое исследование плит МДФ
4.1.1 Определение наличия лигнина.
4.1.2 Обработка результатов микроскопического исследования поверхности фрезерования плит МДФ.
4.1.3 Обработка результатов микроскопического исследования
структуры плит МДФ
4.2 Оптимизация процесса профильного фрезерования плит МДФ
4.2.1 Получение математических зависимостей шероховатости поверхности обработки от технологических режимов
4.2.2 Поиск рациональных режимов профильного фрезерования плит МДФ
4.2.3 Оценка влияния второстепенных факторов процесса фрезерования на шероховатость поверхности МДФ
4.2.4 Сходимость теоретических и практических результатов
4.3 Выводы.
5 ВНЕДРЕНИЕ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
В ПРОИЗВОДСТВО И РАСЧЕТ ИХ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1 Промышленная апробация и внедрение результатов работы
5.2 Экономическая эффективность предлагаемых технологических решений1 1
5.3 Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Синтетические пленки это облицовочный материал толщиной 0,,7 мм, преимущественно па основе поливинилхлорида ПВХ. Они могут быть прозрачными или пигментированными например, с рисунком древесной текстуры, глянцевыми, матовыми или полумаговыми, жесткими или эластичными , . Для их приклеивания к плитам используют полиуретановые дисперсии, карбамидоформальдегидные, перхлорвиниловые, латексные клеи, клеирасплавы применяются и самоклеящиеся пленки, содержащие эпоксидной смолы . Обычно полимерные пленки поставляются в рулонах. При выборе материала и способа облагораживания поверхности учитываются многие факторы. Один из важнейших показателей качества поверхности плит, подлежащих отделке, шероховатость их поверхности . Облицовывать можно любые древесные плиты как древесностружечные, так и древесноволокнистые, в том числе i плиты из крупноразмерной ориентированной стружки. Качественная облицованная поверхность достигается только при надлежащей структуре плиты. Например, у ДСтП поверхностный слой должен быть мелкоструктурным доля стружки размером до 0,6 мм не менее . Содержание смолы в среднем слое требуется не менее 7 от массы сухой стружки, а в наружных слоях прочность на отрыв перпендикулярно пласти не менее 0,5 МПа и влажность не более 8. Плотность наружных слоев не должна превышать 0 кгм3, середина же плиты должна быть более плотной. По ГОСТу 2 для плит с мелкоструктурной поверхностью величина показателя шероховатости должна быть не более хмкм. Выдержать на практике такие условия изготовления ДСтП довольно сложно. Однако даже при таких высоких требованиях конкурировать древесностружечным плитам с плитами МДФ очень сложно. По данным , пористость ДСтП достаточно высока и составляет ,7. Это приводит к проседанию пленки и образованию впадин и выступов при облицовывании ДСтП тонкими синтетическими пленками. Но и у плит МДФ имеются недостатки. Особенно они проявляются при облицовывании поверхности тонкими декоративными пленками. Возникает проблема повышения качества фрезерованной поверхности плит. В процессе обработки заготовок из МДФ происходит отслоение отдельных волокон, составляющих основу материала. В силу малых размеров волокон лезвие инструмента не перерезает их, а лишь пригибает, впоследствии повышая шероховатость поверхности, которая может достигать мкм. При нанесении на такую поверхность жидкого клея волокна поднимаются, значительно ухудшая качество отделки деталей. ЧПУ или вручную на универсальных фрезерных станках. После фрезерования детали шлифуют на отдельном участке цеха вручную. Шероховатость поверхности обработки до шлифования составляет мкм, после шлифования мкм, что исключает дефекты облицовывания плит пленками. Шлифование является трудоемким процессом и проходит в четыре этапа при использовании шлифшкурок 1 или 2 или 3 6 или 8 4 0. После шлифования заготовки идут на облицовывание тонкими поливинилхлоридными пленками ПВХ толщиной 0,,4 мм, рулонными пленками типа МАБА производства Германии такой же толщины или высокоглянцевой белой пленкой толщиной 0,,8 мм. По данным испытательной лаборатории ОАО ХК Мебель Черноземья уже при шероховатости фрезерованной поверхности выше мкм на облицованной поверхности наблюдаются дефекты в виде впадин и выступов, шагрени неровности поверхности, отслаивания пленки от основы и др. Для снижения издержек при многократном шлифовании фрезерованных поверхностей деталей из МДФ, необходимо добиться повышения качества поверхности обработки за счет совершенствования не только технологических режимов, но и конструкции режущего инструмента. Для этого необходимо знать критерии качества и особенности обработки плитных материалов, изучить факторы, определяющие каждый из критериев. Процесс резания древесины и древесных материалов представляет собой сложный процесс разрушения обрабатываемого материала и материала режущего инструмента. Начало изучению резания древесины положил русский ученый, профессор Петербургского горного института И. А. Тиме. Научные груды И. А. Тиме дали возможность целой плеяде русских ученых А. И. Грубе, К. А. Зворыкину, П. А. Афанасьеву, М. А. Дешевому, А. ПГБершадскому, С.