Способ первичной обработки горбыля



Способ первичной обработки горбыля
Способ первичной обработки горбыля
Способ первичной обработки горбыля

 


Владельцы патента RU 2443547:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к деревообработке и может быть использовано на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях. Способ первичной обработки горбыля включает, в первую очередь, установку параметров обработки: требуемых ширины В и радиуса R изделия после обработки. Затем определяют координаты левой и правой кромок горбыля с помощью ультразвукового датчика, находят середину поперечного сечения горбыля и осуществляют пошаговое измерение высоты поперечного сечения горбыля в интервале от -В/2 до +В/2 относительно середины. После этого определяют элементарные прямоугольные площади на каждом шаге и полную площадь поперечного сечения горбыля Sr как сумму указанных элементарных площадей. В заключение выполняют фрезерование горбыля со скоростью подачи, соответствующей припуску Sz=Sr-Sизд, где Sизд - соответствующая установленным параметрам площадь поперечного сечения изделия после обработки. Изобретение позволяет повысить точность определения припуска и увеличить срок службы фрезерного оборудования. 2 ил.

 

Изобретение относится к деревообработке и может быть использовано на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях.

Известен способ обработки горбыля, включающий установку параметров обработки, определение припуска и соответствующую фрезеровку с переменной скоростью подачи (см. патент RU 2279973, кл. В27С 1/00, опубл. 20.07.2006). Недостатком известного способа является большая погрешность в определении снимаемого с заготовки припуска, что приводит к неверному выбору скорости подачи и, как следствие этого, быстрому износу фрезерного оборудования и снижению стойкости режущего инструмента.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении точности определения припуска и увеличении срока службы фрезерного оборудования и периода стойкости режущего инструмента. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что способ первичной обработки горбыля, включающий установку параметров обработки: требуемых ширины В и радиуса R изделия после обработки, при которых определяют координаты левой и правой кромок горбыля с помощью ультразвукового датчика, находят середину поперечного сечения горбыля, осуществляют пошаговое измерение высоты поперечного сечения горбыля в интервале от -В/2 до +В/2 относительно середины, определяют элементарные прямоугольные площади на каждом шаге и полную площадь поперечного сечения горбыля Sr как сумму указанных элементарных площадей, после чего выполняют фрезеровку горбыля со скоростью подачи, соответствующей припуску Sz=Sr-Sизд, где Sизд - соответствующая установленным параметрам площадь поперечного сечения изделия после обработки.

На фиг.1 представлено поперечное сечение обрабатываемого горбыля. Особенностью заготовок в виде горбыля является крайне неравномерная толщина слоя, подлежащего удалению для получения изделия требуемых размеров и качества. В процессе обработки, в зависимости от величины снимаемого слоя и его твердости, изменяется нагрузка, действующая на элементы технологической системы (станок, режущий инструмент, заготовка и пр.). Для уменьшения негативного влияния на технологическую систему подобных явлений необходимо регулировать скорость подачи заготовки: чем больше нагрузка, тем ниже должна быть скорость подачи. Величина припуска прямо пропорциональна площади удаляемого материала, поэтому в качестве независимого фактора, определяющего скорость подачи, можно взять указанную площадь. Оптимальная скорость подачи, соответствующая конкретной площади припуска, определяется паспортными данными станка, на котором производится обработка горбыля. Чем точнее определен припуск, тем больше будет подходить соответствующая скорость текущей нагрузке на фрезе. При этом оптимально выбранная скорость подачи обеспечит минимальный износ режущего инструмента и максимальный срок службы оборудования. Важно, чтобы определение припуска происходило непрерывно, без останова процесса обработки заготовок. С учетом большого разброса размерных характеристик горбыля, предпочтительно измерения проводить бесконтактным методом.

Первым этапом первичной обработки горбыля является установка параметров обработки: требуемых ширины В и радиуса R изделия после обработки. Следующим этапом является определение координат левой и правой кромок горбыля. Бесконтактно это определение может быть выполнено с помощью ультразвукового датчика. Зная положение обеих кромок можно найти линию середины поперечного сечения горбыля. Точку пересечения этой линии поперечного сечения с плоскостью ровной поверхности горбыля выберем в качестве точки отсчета условной системы координат, в которой ось 0Z параллельна плоской поверхности горбыля, а ось 0Y лежит в его поперечном сечении.

Поперечное сечение изделия представляет собой криволинейную фигуру, ограниченную осью 0Z, непрерывной функцией y1=f1(z) и двумя прямыми и , где В - ширина фрезерования. Площадь поперечного сечения горбыля найдем интегрированием функции y1, а величину снимаемого припуска - вычитанием из сечения заготовки площади поперечного сечения готового изделия, то есть:

где f1(z) - функция, описывающая контур заготовки в поперечном сечении; f2 (z) - функция, характеризующая форму режущего лезвия фасонного инструмента (фрезы) и ее расположение в плоскости YZ.

Функция f2(z) имеет вид:

где R - радиус режущей кромки инструмента;

h - максимальная толщина получаемого изделия.

Подставив в (2.3) выражение (2.4) получим:

Интегрирование второго члена правой части уравнения (3) позволит получить формулу для расчета площади поперечного сечения изделия с требуемыми параметрами:

Вычисление интеграла в выражении (4) выполним путем замены подынтегральной функции, после чего получим:

После преобразования уравнение (3) примет вид:

В формуле (7) неизвестной составляющей уравнения является функция f1(z), которая ограничивает поперечное сечение горбыля со стороны наружной поверхности коры.

Аналитическое нахождение функции f1(z) в условиях стохастического изменения припуска затруднительно. Однако его можно упростить, используя суммирование площадей S, прямоугольников, вписанных в рассматриваемое сечение. Для чего необходимо пошагово измерить высоту поперечного сечения горбыля с помощью указанных выше ультразвуковых датчиков на требуемом промежутке. Этот метод вполне удовлетворяет требованиям поставленной задачи.

Искомую площадь поперечного сечения горбыля в промежутке от -В/2 до +В/2 рассматриваемой фигуры можно определить исходя из классической формулы прямоугольников:

Ширину шага выбирают в зависимости от необходимой точности. Обычно в промышленных условиях количество шагов n составляет 12-24. При этом ширина i-го шага равна соответственно от В/24 до В/12. Предлагаемый способ определения припуска предусматривает последовательность действий согласно разработанному алгоритму, представленному на фиг.2.

Вычисленная площадь снимаемого припуска позволяет определить по паспорту станка оптимальную скорость подачи, а также на основе методик рассчитать работу режущего инструмента и силу резания. Оптимизация скорости подачи позволяет минимизировать износ оборудования и нагрузку на него.

Способ первичной обработки горбыля, включающий установку параметров обработки: требуемых ширины В и радиуса R изделия после обработки, при которых определяют координаты левой и правой кромок горбыля с помощью ультразвукового датчика, находят середину поперечного сечения горбыля, осуществляют пошаговое измерение высоты поперечного сечения горбыля в интервале от -В/2 до +В/2 относительно середины, определяют элементарные прямоугольные площади на каждом шаге и полную площадь поперечного сечения горбыля Sr как сумму указанных элементарных площадей, после чего выполняют фрезеровку горбыля со скоростью подачи, соответствующей припуску Sz=Sr-Sизд, где Sизд - соответствующая установленным параметрам площадь поперечного сечения изделия после обработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к деревообработке и может быть использовано на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях для обработки горбыля. .

Изобретение относится к устройствам для позиционирования. .

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для обработки плоских поверхностей древесных материалов ротационными головками.

Изобретение относится к оборудованию для плоского и профильного фрезерования и продольного распила досок. .

Изобретение относится к деревообработке и предназначено, в частности, для двусторонней фуговки кромок клепки малолитражных остовов бочек. .

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для калибрования древесно-стружечных плит и фанерных листов по толщине. .

Изобретение относится к приспособлениям для калибровки щитовых заготовок. .

Изобретение относится к деревообработке, в частности к устройствам для транспортировки заготовки в зоне обработки строгальных, фуговальных и других деревообрабатывающих станков.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к вспомогательному околостаночному деревообрабатывающему оборудованию

Изобретение относится к вспомогательным околостаночным деревообрабатывающим приспособлениям и предназначено для подачи крупногабаритных длинномерных заготовок к четырехсторонним продольно-фрезерным деревообрабатывающим станкам

Изобретение относится к деревообрабатывающему оборудованию

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ обработки изделий из древесины поперек волокон в двух и более плоскостях различных форм поперечных сечений включает ориентирование, базирование с последующим прижимом, подачу и обработку по взаимно перпендикулярным образующим. Одновременно обрабатывают несколько изделий. Изделия перемещают в поперечном направлении по отношению к продольной оси изделия, а также к продольной оси линий обработки, а также к продольной оси станка. Изделия перемещают в сторону линий обработки таким образом, что в каждой из плоскостей одновременно и автоматически выполняют все вспомогательные операции. Длины изделий для одновременной обработки сочетают по отношению друг к другу для выполнения условия, при котором их общая длина должна быть равна или наиболее близка длине стандартной входящей заготовки. Перемещают изделия по отношению к неподвижным электроприводам для обработки изделий. Операции обработки каждого изделия разделяют на группы операций. Каждая группа операций одновременно обрабатывает изделия по всей длине изделий в одной плоскости. Время выполнения всех групп операций должно быть равно, либо близко сопоставимо между собой. Каждую группу операций выполняют в отдельной зоне. После выполнения группы операций изделия перемещают в следующую зону. Зону выполнения предыдущей группы операций освобождают для обработки следующего изделия. Начиная с номера выполнения группы операций по обработке изделий в первой плоскости, соответствующего количеству групп операций, на которые разделен полный цикл обработки изделий, обработку изделий выполняют одновременно во всех обрабатываемых плоскостях. Процесс одновременной обработки партий изделий во всех плоскостях повторяют до выполнения полной обработки партии изделий. Обработку следующей партии изделий производят аналогично. Повышается производительность обработки изделий из древесины. 5 ил.

Изобретение относится к конструктивным элементам деревообрабатывающих станков и предназначено для настройки фрезы на величину снимаемого припуска. Устройство настройки положения фрезы содержит суппорт маятникового типа, между подвижных пластин которого, закрепленных на оси вращения, в подшипниковых опорах установлен рабочий вал с фрезой, соединенный ременной передачей с двигателем. Ось вращения суппорта совпадает с осью двигателя, а шатун кривошипно-шатунного механизма, установленного на станине, одним концом соединен шарниром с осью, закрепленной в одной из подвижных пластин суппорта, а другим концом через шарнир с винтовой парой. Изобретение позволяет повысить точность настройки положения фрезы и снизить расходы на изготовление устройства. 3 ил.
Наверх