Совершенствование режущего инструмента для токарной обработки древесных материалов

• Автор: Тришина, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 161 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
Стремление изготовить детали из древесины и материалов на ее основе с необходимыми эксплуатационными свойствами поверхностного слоя требует совершенствования технических средств для механической обработки. Значительное число деталей, изготавливаемых из данных материалов, подвергаются механической обработке точением. В связи с этим возникает необходимость совершенствования режущего инструмента для токарной обработки.
В работе приводятся результаты исследования технологического процесса формирования геометрических параметров деталей из древесных материалов при токарной обработке и на основе этого предложен новый суппортный токарный резей, позволяющий производить черновую и чистовую обработку деталей за один проход. Получены адекватные математические модели, описывающие геометрические параметры резца и режимы обработки деталей из древесины различных пород в зависимости от требований, предъявляемых к качеству обработанных поверхностей.
Разработаны рекомендации по изготовлению и технологическим режимам эксплуатации нового суппортного токарного резца при обработке деталей из древесных материалов различной твердости в зависимости от требований, предъявляемых к качеству обработанных поверхностей.
Использование разработанной конструкции суппортного токарного резца позволяет уменьшить шероховатость обработанных поверхностей по параметру Rm max в 2,3- 2,6 раза и отклонение от цилиндричнотсти в 1,5- 2,4 раза, рост производительности труда составляет 338,7 %, срок окупаемости капитальных вложений 0,467 года.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Тенденции развития использования древесных материалов в машиностроении
1.1.1. Использование древесных материалов в современном машиностроении
1.1.2. Использование древесины и материалов на ее основе в лесном и сельхозмашиностроении
1.2. Свойства, преимущества, недостатки древесных материалов
1.2Л. Механические характеристики древесных материалов
1.2.2. Обрабатываемость применяемых древесных материалов
1.2.3. Формирование поверхностей деталей из древесных материалов при механической обработке
1.3. Влияние шероховатости на прирабатываемость и сохранение характера соединения
1.4. Выводы. Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ СУППОРТНОГО ТОКАРНОГО РЕЗЦА
2.1. Конструктивная идея суппортного токарного резца и его параметры, требующие теоретического обоснования
2.2. Планирование проведения эксперимента
2.3. Математические модели задачи оптимизации геометрических параметров резца и технологических режимов

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОДОЛЬНОГО РЕЗАНИЯ НОВЫМ СУППОРТНЫМ ТОКАРНЫМ РЕЗЦОМ
3.1. Описание сушгортного токарного резца
3.2. Экспериментальная установка для комплексного исследования процесса формообразования поверхности детали
3.3. Методы и средства измерения состояния поверхности детали
3.4. Подготовка образцов и режущего инструмента для экспериментальных работ
3.4.1. Обоснование выбора древесной породы
3.4.2. Подготовка режущего инструмента
3.5. Резание древесины различных методов прессования
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Построение математических моделей и оптимизации геометрических параметров и режимов работы резца
4.2. Многомерная регрессионная модель
4.3. Исследование влияния применяемого инструмента на шероховатость поверхностей деталей из прессованной березы
5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ НОВОГО СУППОРТНОГО ТОКАРНОГО РЕЗЦА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Производственные испытания нового суппортного токарного резца для обработки древесины
5.2. Расчет экономической эффективности использования и изготовления нового суппортного токарного резца

весьма актуален. При этом особый интерес представляет создание технологичных и эффективных способов изготовления деталей из этих материалов с высокими физико-механическими показателями для различных отраслей машиностроения.
Приведенный анализ литературных источников показывает, что в теории и в практике механической обработки деталей из таких материалов как древесина, фанера, древесные плиты, модифицированная и прессованная древесина имеется ряд вопросов, требующих дальнейших исследований, а известными техническими средствами механической обработки невозможно получить качественную поверхность обработки за один проход при высокой производительности.
Изложенное выше позволяет [16] высказать научную гипотезу состоящую в том, что разработанный новый инструмент для обработки поверхностей вращения деталей из древесины и материалов на ее основе позволит изготовить детали машин с необходимыми эксплуатационными свойствами поверхностного слоя.
Поэтому в качестве предмета исследований следует рассматривать закономерности формирования геометрических параметров детали из древесных материалов в процессе обработки поверхности за один проход.
В данной постановке предмета исследований объектом исследований является процесс формирования геометрических параметров детали при токарной обработке поверхности.
Конкретно решить вопрос о технологии изготовления деталей из древесины и материалов на ее основе с необходимыми эксплуатационными свойствами поверхностного слоя по анализу литературных источников не представляется возможным. Это можно будет сделать только после тщательного и полного исследования качественных и количественных сторон процесса механической обработки деталей из рассмат-