Максимальная производительности станка при наименьших затратах на электричество

   Реферат
    В дипломном проекте приведены теоретически и экономически обоснованные конструкторско-технические результаты разработки механизма резания для  многопильного прирезного станка.Целью дипломного проекта является получение максимальной производительности станка при наименьших затратах на электричество и увеличения скорости резания при оптимальном качестве поверхности обрабатываемого пиломатериала. Станок обеспечивает максимальную производительность при постоянных параметрах обрабатываемой древесины (влажность, плотность, толщина пропила и др.) и технических характеристик станка (скорость подачи, скорости резания).  Расчеты показывают целесообразность внедрения разработки в производство. Станок отвечает требованиям ССБТ и соответствует Российским стандартам.
    Дипломный проект содержит расчетно-пояснительную записку из 96 страниц текста, 33 таблиц, 13 рисунков, 27 литературных источников и графическую часть из 8 листов формата А1.

Содержание
Введение..............................................................................................................6
1 Технико- экономическое обоснование..........................................................7
	1.1 Назначение, область применения и конструктивные особенности прирезного станка..............................................................................................7
	1.2 Анализ конструкции станков аналогичного типа...........................8
	1.3 Описание и обоснование прирезного станка.................................11
	1.4 Техническое задание на проектирование.......................................13
2 Технологические решения............................................................................15
	2.1 Характеристика обрабатываемого материала................................15
	2.2 Анализ способов пиления дисковой пилой....................................15
	2.3 Выбор и обоснование параметров инструмента............................16
	2.4 Расчет технологических параметров станка..................................19
	2.5 Расчет сил резания............................................................................21
	2.6 Ресурс точности станка....................................................................24
3 Конструкторские решения............................................................................26
	3.1 Расчет клиноременной передачи....................................................26
	3.2 Предварительный расчет диаметра вала........................................31
	3.3 Уточненный расчет вала..................................................................31
	3.4 Расчет долговечности подшипников..............................................37
	3.5 Расчет шпоночного соединения......................................................39
4 Технология машиностроения.......................................................................40
	4.1 Характеристика детали....................................................................40
	4.2 Анализ технологичности детали.....................................................41
	4.3 Выбор заготовки...............................................................................41
	4.4 Выбор типа производства................................................................43
	4.5 Расчет припусков на механическую обработку............................44
	4.6 Выбор оборудования........................................................................50
	4.7 Выбор режущего инструмента........................................................54
	4.8 Расчет режимов резания..................................................................56
	4.9 Расчет технической нормы времени..............................................63
5 Безопасность и экологичность проекта......................................................65
	5.1 Анализ условий труда.....................................................................65
	5.2 Безопасность производственной деятельности............................66
	5.2.1 Безопасность многопильного станка..........................................66
	5.2.2 Безопасность элементов конструкции оборудования...............67
	5.2.3 Безопасность исходных материалов...........................................69
	5.2.4 Эргономика и техническая эстетика...........................................69
	5.2.5 Безопасность органов управления..............................................69
	5.2.6 Безопасность средств защиты, входящих в конструкцию оборудования...................................................................................................70
	5.3 Производственная санитария и гигиена труда.............................72
	5.4	Противопожарные мероприятия................................................73
	5.5Экологичностьпроекта.....................................................................73
	5.6 Обеспечение безопасности в условиях эксплуатации многопильного станка..............................................................................................................74
6 Экономическая часть..................................................................................81
	6.1 Расчет себестоимости....................................................................81
	6.2 Расчет срока окупаемости.............................................................87
Заключение.....................................................................................................93
Библиографический список..........................................................................94
Приложение 8 листов формата А1, спецификация 2 листа.



   Введение
     На сегодняшний день в Российской Федерации прослеживается высокоинтенсивный процесс развития структуры лесной и деревообрабатывающей индустрии; открываются новейшие производства, увеличивается раздел посреднических компаний и зарубежных офисов.
     Не преувеличивая можно констатировать, что деревообработка в том числе в обстоятельствах финансового кризиса осталась одной из немногих сфер продолжавших реально работать, сохранив при этом высокую привлекательность для вложений средств. В результате, несмотря на глубокий упадок русской станко- инструментальной отрасли, прогрессивные иностранные технологии, оборудование и инструмент стали нужными нашей лесной и деревообрабатывающей промышленностью.
     Но в нынешней промышленности остаются не нужными большое количество технически устаревших станков, поменять которые на современное, экономичное и высокотехнологичное спецоборудование в короткий период времени и с наименьшими расходами не представляется возможным. Модернизация станочного парка обеспечивает повышение производительности, увеличение коэффициента использования оборудования автоматизацию работы станков.
     Целью работы является модернизация станка, тем самым повысить эффективность его работы, экономичность, производительность и универсальность, а так же комплексную механизацию и автоматизацию трудоемких процессов, уменьшить потерю рабочего времени на вспомогательные и дополнительные операции. Современный этап социального и финансового развития общества характеризуется постепенным повышением развитием многих отраслей производства, требующих создания новых машин, механизмов и оборудования для комплексной механизации и автоматизации технологических процессов.
     В качестве прототипа в дипломном проекте выбран станок ЦДК - 5. Станок относится к классу многопильных прирезных. Многопильные прирезные станки захватывают существенное место среди нынешнего деревообрабатывающего оборудования. Данный тип станков позволяет одновременно выпиливать 5 узких планок или реек, этим, понижаем период обработки и экономя производственную площадь.
     Для модернизации механизма резания станка ЦДК - 5 необходимо: спроектировать клиноременную передачу, сконструировать и рассчитать пильный вал. Произвести расчет подшипников на долговечность и рассчитать шпоночное соединение.
     

    
    
1 Технико- экономическое обоснование

1.1 Назначение, область применения и конструктивные особенности прирезного станка


	Станок прирезной многопильный предназначен для прямолинейной продольной распиловки в размер по ширине досок и брусков в деревообрабатывающих производствах. В станок устанавливают до 5 пил. В данном случае станок может быть использован для выпиливания одновременно пяти узких планок или реек. 
	Многопильный станок применяется на лесопильных и деревообрабатывающих предприятиях высокой и средней мощности в качестве станков 2-го ряда, и кроме того в мебельном и домостроительном производстве. Техническая характеристика станка ЦДК - 5приведена в таблице 1.1.

	Таблица 1.1 - Техническаяхарактеристика станкаЦДК - 5
Показатели
Значение
1
2
Ширина выпиливаемых деталей, мм:
максимальная
минимальная
            
            260
            10
Толщина обрабатываемого материала, мм:
максимальная
минимальная
            
            120
            6
Минимальная длина заготовок, мм
            400
Наибольшее количество пил 
            5
Наибольшая скорость резания, м/с
            60*
Скорость подачи, м/мин:
максимальная
минимальная
            
            30
            6,6/5
Диаметр пил, мм:
максимальный
минимальный
            
            400
            315
Ширина конвейерной цепи, мм
            300
Диаметр посадочной шейки вала под инст-
румент, мм
            60h7
            
Расстояние от пола до рабочей поверхности
стола, мм
            920
Количество обслуживающих рабочих, чел
            2
Габаритные размеры станка, мм
      1925*1780*1625
Масса станка, кг
      2150
 * При диаметре пилы 400мм
	Продолжения таблицы 1.1
1
2
Электрооборудование
Род тока питающей сети

переменный
трехфазный
Частота, Гц
50
Напряжение, В
-силовых цепей
-цепей управления

380
110
Двигатель привода пильного вала
-мощность, кВт
-частота вращения, мин-1

30
2930
Мощность привода подачи, кВт
1,4/2,4
Вытяжное устройство
Диаметр патрубка, подключаемого к эксгаустерной системе, мм

170
Количество отсасываемого воздуха, м3/ч
1800
Коэффициент сопротивления приемника
1,2


1.2 Анализ конструкции станков аналогичного типа


	Многопильный станок ЦМ-200 (ДК-200М).Станок предназначен для продольной распиловки дисковыми пилами 2-ух кантных, и 3-х кантных брусьев на обрезные доски и 4-х кантный брус высотой до 200 мм.
	Многопильный станок ЦМ-200 (ДК-200М) применяется на лесопильных и деревообрабатывающих предприятиях высокой производительности в качестве станков второго ряда.
	Главное движение от мощного электродвигателя (90 кВт; 110 кВт) передается либо через упругую муфту, либо клиновыми ремнями (под заказ). Пильный вал - нижнего расположения крутиться в подшипниковом узле и имеет вторую опору, которая сделана в виде подвижной пиноли. Для смены пил пиноль отодвигается. Пиление встречное. Подача пиломатериала осуществляется мощным вальцовым подающим механизмом, гарантирующим надежное фиксирование и прямолинейную распиловку бруса.
	Привод выполняется от электродвигателя через ременную передачу редуктор и цепную передачу на верхние и нижние приводные подающие валы. Настройка верхних валов по высоте обрабатываемого материала - осуществляется винтом. Скорость подачи - изменяется шкивами.Техническая характеристика многопильного станка ЦМ200 (ДК200М указана в таблице 1.2.

	Отличительные особенности многопильного станка ЦМ-200 (ДК-200М)
- мощная и надежная станина
- высокое качество получаемых пиломатериалов
- базирование заготовки - центральное, не требующее боковой базовой поверхности;
- разнесенные по длине вала подшипниковые опоры и отсутствие консоли позволяют обрабатывать брус шириной до 800мм.
- когтевая защита и система блокировок обеспечивают безопасность работы оператора.
- простота и надежность в эксплуатации

	Таблица 1.2 - Техническая характеристика многопильного станка ЦМ200 (ДК200М)
Размеры обрабатываемого материала, мм:
 
- толщина
- ширина
50 -200
800
1200
- длина минимальная

Диаметр пил, мм
До 630
Диаметр вала, мм
80
Количество пил, шт:

- при высоте распила 200 мм
- при высоте распила 150 мм
7
10
Наибольшее расстояние между пилами, мм
620
Частота вращения пильного вала, об/мин
1500(3000)
Скорость подачи, м/мин
4,2: 5,0; 6,0: 8,0
Мощность э/двигателя пильного вала, кВт
90 -110
Мощность э/двигателя привода подачи, кВт
2,2-5,5
Габариты, мм
2400х2500х1600
Масса, кг
4 000

	Многопильный станок ДК-120. Станок предназначен для продольной распиловки дисковыми пилами 2-х кантных, и 3-х кантных брусьев на обрезные доски и 4-х кантный брус высотой до 150 мм.
	Многопильный станок ДК-150 применяется на лесопильных и деревообрабатывающих предприятиях высокой и средней мощности в качестве станков второго ряда.
	Конструкция предусматривает установку до 7 дисковых пил. Основное движение от электродвигателя производится через ременную передачу на пильный вал. Вал нижнего расположения консольного типа. Настройка на разную ширину пиления выполняется проставочными кольцами между пилами.
	Подача пиломатериала осуществляется 2-мя верхними и 2-мя нижними приводными вальцами. Привод - от электродвигателя через ременную передачу. Регулировка верхних валов по высоте обрабатываемого материала осуществляется маховиком через червячно-зубчатую передачу. Техническая характеристика многопильного станка ДК120 приведена в таблице 1.3. 
	Отличительные особенности многопильного станка ДК-150
	- жесткая и мощная станина
	- подача четырехскоростная, регулировка шкивами;
	- базирование заготовки - центральное, не требующее боковой базовой поверхности;
	- когтевая защита и система блокировок обеспечивают безопасность работы оператора;
	- быстрота и удобство смены пил за счет консольного вала.
	- простота в обслуживании


	Таблица 1.3 - Техническая характеристика многопильного станка ДК120

Размеры обрабатываемого материала, мм:
 
- толщина
- ширина
10-120

до 460
- длина не менее
800
Суммарная высота пропила, мм

- при подаче 4,5 м/мин
- при подаче 20 м/мин
720

500 (350*)
Диаметр пил, мм
500
Диаметр вала, мм
50
Количество пил, шт.
7
Наибольшее расстояние между крайними пилами, мм
220
Наименьшее расстояние между соседними пилами, мм
10
Скорость подачи (ступенчатая), м/мин
4,5;12;16;20
Частота вращения пильного диска, об/мин
1950
Установленная мощность, кВт
30,75
Габариты, мм
1800х1300х1600
Масса, кг
1750
*Твёрдолиственных пород древесины




1.3 Описание и обоснование прирезного станка

	Краткое описание устройств станка. Станина состоит из литого корпуса, основания и двух кронштейнов. Внутри корпуса смонтированы привод подачи, корпус пильного вала. На корпусе станины смонтированы суппорт, противовыбрасыватель, механизм подачи, механизм управления суппортом и пильным валом, направляющая линейка, шкаф с электроаппаратурой.
	Пильный вал вращается в шарикоподшипниках от двигателя через упругую муфту.
	На валу установлен набор пил, закрепленных с помощью гайки-шестерни. Между пилами установлены втулки, изготавливаемые в зависимости от ширины выпиливаемых деталей.
	Поднятие и опускание пильного вала выполняется поворотом его корпуса во втулках станины за счет эксцентриковых втулок. Смещение оси пильного вала производится в сторону прижимного башмака и предохранительных упоров.
	Механизм подачи служит для осуществления механической подачи распиливаемого материала. Подача заготовок производится широкой (300 мм) конвейерной цепью, движущейся по текстолитовым призматическим направляющим. В районе расположения пил направляющие имеют разрыв. Здесь установлены два сектора, обеспечивающие «ныряние» цепи. Благодаря этому зубья пил выходят из пропила.
	Противовыбрасыватель с нижним расположением предохранительных упоров гарантирует защиту от обратного вылета пиломатериала и его обрезков. Верхняя предохранительная завеса состоит из двух рядов упоров. Упоры установлены на осях и могут свободно перемещаться вниз под собственным весом. Зазор между упорами регулируется винтами и фиксируется гайками. Верхние и нижние упоры соединены между собой тягами через систему рычагов. Подъем и опускание упоров осуществляется рукояткой. Предусмотрена регулировка расстояния концов упоров от поверхности стола специальными винтами. После регулирования винты фиксируются гайками. Боковая защита состоит из щитков, отпускающихся после прохождения пиломатериала под действием своего веса.
	Прижимной суппорт состоит из литого корпуса, четырех подпружиненных прижимных  роликов, лотка, прижимного башмака. Корпус суппорта способен  перемещаться  в направляющих станины при регулировки на толщину обрабатываемого материала.
	Направляющая линейка служит для базирования обрезных пиломатериалов. При регулировки она перемещаеться по Т-образным направляющим в передней кромки стола и фиксируется рукояткой. Межпильные втулки, рассчитанные на получение деталей заданной ширины. Втулки должны быть изготовлены из алюминия или текстолита. При толщине втулок менее 10 мм они должны изготавливаться из стали втулку, обеспечивающую 
зажим постава пил гайкой. Она изготавливается в зависимости от ширины устанавливаемого постава пил. Закутить постав пил гайкой с помощью спецключа, идуший в комплекте поставки станка. Гайку необходимо зафиксировать болтом М6х16 ГОСТ 7805-70, чтобы она не открутилась при торможении пильного механизма в момент остановки станка. 
	При монтаже ножей необходимо обратить особое внимание на точность их установки (чтобы ножи размещались в одной плоскости с пилами), на основательную затяжку винтов крепления кронштейна ножей к станине и затяжку гайки крепления ножей.
	При распиливании толстых пиломатериалов для снижения сопротивления подаче взамен расклинивающих ножей ражрешается устанавливать направляющие ножи.
	Позади пил следует установить расклинивающие и направляющие ножи. Расклинивающие ножи ставятся за крайними пилами постава, направляющие - за остальными пилами.
	Толщина расклинивающих ножей должна превышать ширину пропила (зубчатого венца пилы) на 0,5 мм. Зазор между каждым ножом и зубчатым венцом пилы должен быть не более 10 мм. В прижимном башмаке необходимо сделать прорези для пил в соответствии с набранным поставом пил. После этого башмак следует зафиксировать на рычагах второго (по ходу подачи) прижимающего ролика суппорта. После того, как установлены пилы, ножи, прижимающий башмак, необходимо продолжить размерную настройку станка.
	При помощи маховичка устанавливается пильный вал по высоте таким образом, чтобы нижние зубья пилы находились ниже рабочей поверхности конвейерной цепи на 2-3 мм.
	При помощи маховичка устанавливается суппорт на толщину распиливаемого материала, ориентируясь по шкале перемещений суппорта.
	По шкале устанавливается направляющая линейка на необходимую ширину выпиливаемых первой пилой деталей. Уже после установки направляющую линейку необходимо зафиксировать рукояткой фиксации направляющей линейки.
	Кнопками «Пуск» подачи и «Пуск»электродвигателя пильного механизма на пульте управления включается электродвигатель пилы и привод подачи. Переключателем выбора скорости электродвигателя подачи устанавливается требуемая скорость подачи. Скорость подачи должна быть такой, чтобы не было перегрузки электродвигателя пильного механизма. Недостатками данного процесса является повышенная потребляемая мощность.
	Недостатки станка. Для обеспечения точности обработки особое внимание необходимо обращать на качество подготовки пил. Пилы должны быть 1-го диаметра, тщательно выправлены, отрихтованы, заточены и разведены.
	В случае непрямолинейности реза выполняется дополнительная регулировка положения прижимающих роликов вместе с ползунами, сдвигая их конец в сторону.

	Точную ширину пиломатериала устанавливается обработкой и замером деталей и корректировкой положения направляющей линейки и размера L. Базовая кромка пиломатериала должна быть прямолинейной и при обработке плотно прилегать к направляющей линейке.
	Высота конвейерной цепи относительно высоты стола станка регулируется мерными прокладками толщиной 3-4 мм, которые подкладываются под направляющие по мере их износа. Уровень конвейерной цепи должен быть выше уровня стола на 3 - 7 мм.
	Регулирование зазора между суппортом и направляющими станины обеспечивает передвижение суппорта без рывков и заеданий. Зазор регулируется положением клина.
	Усилие прижима распиливаемого материала к конвейерной цепи прижимающими роликами регулируется сжатием либо ослаблением их пружин, размещенных в корпусе суппорта.
	Зазор между предохранительными упорами должен быть не более 1 мм. При увеличении зазора, его следует  отрегулировать до требуемой величины винтами. Зазор между упорами нижней защиты регулируется установкой компенсационных колец.
	Положение направляющей линейки относительно плоскости пил регулируется 2-мя винтами на корпусе линейки при распиловки пробных заготовок. 
	Анализ аналоговых станков произведенных в России показал, способы устранения рассматриваемой проблемы, данная проблема в рассматриваемых станках решается следующим образом:
	-пильный вал изготавливается из более прочного материала;
	-снижены обороты на валу.

1.4 Техническое задание на проектирование

Спроектировать механизм резания прирезного станка, рассчитать нагрузки на вал, произвести расчет режимов резания исходя из выбора заготовки, ширина заготовки Взаг = 260 мм, длина 400 мм, максимальная толщина обрабатываемой заготовки h = 120 мм. Технические характеристики модернизированного станка приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Техническая характеристика станка ЦДК – 5 М
Показатели
Значение
1
2
Ширина выпиливаемых деталей, мм:
максимальная
минимальная
            
            260
            10
Толщина обрабатываемого материала, мм:
максимальная
минимальная
            
            120
            6
Продолжения таблицы 1.4

1
2
Минимальная длина заготовок, мм	
            400
Наибольшее количество пил 
            5
Наибольшая скорость резания, м/с
            60*
Скорость подачи, м/мин:
максимальная
минимальная
            
            30
            6,6/5
Диаметр пил, мм:
максимальный
минимальный
            
            400
            315
Ширина конвейерной цепи, мм
            300
Диаметр посадочной шейки вала под инструмент, мм
            70h7
Расстояние от пола до рабочей поверхности
стола, мм
            920
Количество обслуживающих рабочих, чел
            2
Габаритные размеры станка, мм
    1925х1780х1625
Масса станка, кг
      2800









	2 Технологические решения

	2.1 Характеристика обрабатываемого материала


	Для работы на многопильном станке выбираем заготовку породы – сосна, со следующими характеристиками. Габаритные размеры обрабатываемого материала выбираем в соответствии с технической характеристикой станка. Ширина заготовки Взаг = 260 мм, длина 400 мм, максимальная толщина обрабатываемой заготовки h = 120 мм. 
На многопильных станках влажность обрабатываемого материала принимаем W = 30 %. 
	Характеристики шероховатости древесины и древесных материалов регламентированы стандартом ГОСТ 7016-82. Таких параметров, характеризующих высоту неровностей профиля, несколько. Но, в настоящее время, для оценки качества обработки резанием и фрезерованием используется в основном параметр Rmmax. Для детали, изготовленной на многопильном станке, выбираем Rmmax = 120 мкм.


	2.2 Анализ способов пиления дисковой пилой


	Круглая пила — многорезцовый дереворежущий инструмент в фигуре диска с зубьями, насеченными на внешней кромке. Дисковая пила фиксируется на валу и вращается вместе с ним в процессе пиления древесины непрерывно. При непрерывной подаче материала пиление древесины дисковыми пилами характеризуется высокой производительностью. Диаметр круглых пил в зависимости от их назначения  равный 125... 1600 мм, число зубьев пилы  24... 120, шаг зубьев 10...65 мм, толщина полотна 1...5 мм, окружная скорость вращения 50...120 м/с.
	Скорость подачи в круглопильных станках Vs=10... 150 м/мин. Различают пиление продольное, поперечное и смешанное. Для каждого вида пиления применяют дисковые пилы с соответствующим профилем зубьев. Различают пиление со встречной подачей и попутной подачей. При встречной распиловки векторы скорости подачи и скорости резания подачи направлены навстречу к друг другу, а при попутном — совпадают по направлению. Круглопильные станки бывают с верхним (относительно уровня стола) и нижним, вертикальным и горизонтальным месторасположением пил; однопильные и многопильные.
	Продольное пиление древесины круглыми пилами. На поверхностях пропила при пилении дисковыми пилами возникают разнообразные неровности: кинематические риски, вибрационные неровности, неровности из-за неточности уширения зубьев, размещение пилы на валу, структурные неровности (вырывы, выколы, ворсистость, мшистость), неровности впоследствии  неравномерного восстановления волокон древесины по зонам годичных слоев. Профиль обработанной дисковыми пилами поверхности зависит от оформления профиля зубьев: метода уширения пропила, величин развода зубьев и плющения их формы припаиваемой пластины твердого сплава и трехгранного угла при внешней вершине зуба и т. д. Профиль зуба для продольного сечения изображен на рисунке 2.1.


	Рисунок 2.1 – Профиль зуба для продольного сечения

	Поперечное пиление древесины круглыми пилами. При поперечном пилении условия работы зубьев пилы существенно различаются  от условий при продольном пилении. Основное внимание при поперечном пилении уделяется боковому лезвию зуба  и остроте его вершины. Лезвие совместно с верши- надрезают стружку. Передняя грань зуба отщепляет стружку от поверхности пропила и совместно с короткой кромкой скалывает ее. Для обеспечения надрезания стружки на зубьях для поперечного пиления древесины делают боковую заточку. Обычно косая заточка производится по передней и задней поверхностям зуба с тем, чтобы обеспечить способность бокового лезвия и вершины зуба. Кинематические соотношения при поперечном пилении дисковыми пилами подобны соотношениям при продольном пилении. Отличие заключается в роли разных элементов зубьев, из которых При поперечном пилении основными являются боковые кромки. Профиль зуба для поперечного сечения изображен на рисунке 2.2.


	Рисунок 2.2 – Профиль зуба для поперечного сечения


	2.3 Выбор и обоснование параметров инструмента


	К дереворежущим инструментам как рабочим органам деревообрабатывающих станков предъявляется ряд технических, технологических, эксплуатационных и экономических требований: высокая производительность, высокое качество обработки поверхности древесины и древесных материалов, точность обработки деталей; стойкость и острота режущих элементов; безопасность работы; длительный срок службы; простота, практичность и точность подготовки к работе; простота установки в станке; простота и точность изготовления; исключение брака при термической обработке; оптимальные линейные и угловые параметры; доступность материала для изготовления; стабильность параметров при переточках; надежность в работе; эстетичный внешний вид; виброустойчивость; стабильность заданной формы и траектории движения; соответствие требованиям действующих нормалей и стандартов; минимальная стоимость изготовления и эксплуатации. Основой всех инструментов является твердый острый клин.
	Удовлетворение отмеченных требований — комплексная задача должна решаться при проектировании, изготовлении и эксплуатации дереворежущих инструментов.
	При проектировании особое внимание уделяется выбору конструкции и геометрических параметров инструмента, материала для корпуса и режущей части, выбору способа и режимов термообработки. Выбор оптимальных угловых параметров инструментов осуществляется на основе теории резания древесины с использованием опыта работы передовых деревообрабатывающих предприятий. В отдельных случаях для решения инструментальных задач необходима постановка специальных экспериментов, отражающих реальные условия работы режущих инструментов. Происходит постоянное совершенствование дереворежущих инструментов и технологии обработки древесины и древесных материалов, поиск новых инструментальных материалов и повышение требований к станкам. Применение прогрессивных дереворежущих инструментов позволяет эффективно использовать станки и автоматы, успешно решать задачи малоотходной и безотходной технологии, обработки древесных материалов различной твердости и структуры, интенсификации работы станков, автоматов и линий.
	Используемый для механической обработки древесины и древесных материалов режущий инструмент можно поделить на две группы: станочный и ручкой. Ниже рассматривается только станочный режущий инструмент. По технологическому назначению режущие инструменты делятся на пилы, фрезы, ножи, резцы, долбяки, сверла, шкурки, абразивные круги и полировальные инструменты. Большинство режущих инструментов характеризуется определенной универсальностью. 
	Режущие инструменты могут быть однолезвийные (однорезцовые) и многолезвийные (многорезцовые). Разновидности круглых пил. 
	Промышленностью выпускаются несколько типов круглых пил, отличающихся различным технологическим назначением. Наиболее распространены и универсальны пилы с плоским диском. Они бывают стальными и оснащенными пластинками твердого сплава. В зависимости от профиля зубьев пилы с плоским диском используют для продольной и поперечной распиловки древесины, фанеры, стружечных и волокнистых пресованых плит, облицованных щитов и др.
	Пилы с коническим диском бывают лево-, право- и двусторонние. Они применяются для продольной распиловки пиломатериалов на тонкие (до 15 мм) дощечки. Левосторонние (конус слева относительно движения подачи) предназначены для отпиливания дощечки с левой стороны доски, а правосторонние — с правой. Двусторонние конические пилы применяют для ребровой распиловки широких досок толщиной до 40 мм. Ограничения по толщине связаны с тем, что коническая часть пилы должна отогнуть отпиливаемую дощечку. Конические пилы наиболее устойчивы в работе и сокращают потери древесины в опилки примерно в 2 раза по сравнению с плоскими пилами за счет меньшей толщины периферийной части пилы.
	Строгальные пилы применяют для чистовой продольной и поперечной распиловки древесины. Свое название они получили в связи с тем, что обеспечивают шероховатость поверхности, как и процесс продольного фрезерования (по старой терминологии — процесс строгания). Высокое качество поверхности материала объясняется тем, что зубья строгальных пил не разводят и не плющат. Для уменьшения трения пилы о стенки пропила диск пилы имеет боковое поднутрение под малым углом (около половины градуса). Это пилы с обратным конусом (сужающиеся к центру пилы).
	Строгальные пилы имеют большую ширину пропила, чем плоские и, тем более, конические пилы. Однако этот недостаток компенсируется тем, что в ряде случаев отпадает необходимость в дальнейшей чистовой обработке поверхностей, полученных пилением.
	Круглая пила состоит из корпуса (диска) и режущей части (зубчатого венца). Диск круглой пилы оприделястся внешним диаметром, диаметром посадочного отверстия, толщиной периферийной части. Кроме того, конические и строгальные пилы характеризуют диаметром и толщиной опорной центральной части. Виды круглых пил изображены на рисунке 2.3.
	Минимально допустимый диаметр зависит от толщины распиливаемого материала. Рационально использовать пилы меньшего диаметра, так как они более устойчивы, имеют меньшую толщину, менее энергоемки и дают меньше отходов древесины в опилки.
	После достижения пилой минимального диаметра можно ее использовать на других станках или операциях при распиловке более тонких заготовок. Диаметр посадочного отверстия выбирают в зависимости от диаметра шпинделя станка.Толщина диска зависит от его размера в окружности


	Рисунок 2.3. – Виды круглых пил.
	Технические требования к круглым пилам. Пилы изготовляют из легированной стали 9ХФ. Твердость пил HRC 39—44. Допустимая разнотолщинность дисков зависит от диаметра пилы. Разность двух любых шагов зубьев пил с пластинками твердого сплава не должна превышать 0,3 мм, разность высот зубьев не более 0,5 мм. Допустимая разность шагов стальных пил зависит от величины шага.
	Предельное отклонение угловых контурных параметров зубьев ±2°, а углов поднутрения твердосплавных пил 30'. Подготовка дисковых пил к работе состоит в подготовке диска, подготовке зубчатого венца, ремонте пил и установке пил в станок.

	2.4 Расчет технологических параметров станка

	В работе рассчитывается такой параметр, как мощность резания потому, что данный параметр считается, а для того чтобы его рассчитать требуется знать такие показатели, как: среднюю толщину срезаемого слоя, удельную работу резания, секундный объем измельченной древесины и угол встречи.
	Расчет мощности резания для процесса пиления круглыми пилами:

	Pp = K?V1,	(2.1)

где К – удельная работа резания, Дж/см3;
              V1 – секундный объем измельченной древесины, см3/с.

............Удельная работа резания К определяется по формуле

	К = Кт?апопр,	(2.2)

где    Кт – табличное значение удельной работы, принимается в зависимости от средней толщины срезаемого слоя аср и угла встречи ?в;
	апопр – поправочный коэффициент, включающий поправочные коэффициенты на породу, влажность древесины, скорость резания, затупление резца, угол резания:

апопр = аV?aW?a??a??aп=1,05?1?1?1,8?1 = 1,89.

	Средняя толщина срезаемого слоя аср, мм, определяется по формуле

	аср =S_z?sin???_ср ?.	(2.3)
где S_z– скорость движения подачи;
sin???_ср ?– угол встречи.
аср = 0,48?83,745 = 40,19 мм.

              Угол встречи ?ср определяется по формуле

	?ср = (?_вых+?_вх)/2,	(2.4)

где ?вх – угол входа, ?вх = 54,54?;
?вых – угол выхода, ?вых = 112,95?.

?ср = (112,95+54,54)/2= 83,745?.

Таким образом, 	Кт = 34 Дж/см3, 

	К = 34?1,89= 64,26 Дж/см3.

Секундный объем V1 определяется по формуле

	V1 = (В?t?V_s?i)/60.	(2.5)

V1 = (2,5?50?30?3)/60 = 187,5 см3/с.

Рр = 64,26?187,5 = 12049 Вт.

          Мощность двигателя привода резания Рдв, Вт, определяется по формуле

	Рдв = Рдв/?,	(2.6)

где ? – КПД механизма резания, определяется произведением КПД элементов кинематической цепи, в нашем случае, вращение режущего инструмента происходит через клиноременную передачу:

? = 0,993 = 0,96.

Рдв = 12049/0,96= 12551 Вт.

Выбираем электродвигатель марки 4АМА100L4 по ГОСТ Р 51689-2000 мощностью 12 кВт, частота вращения 2950 об/мин, конструктивное исполнение IМ 3081 ГОСТ 2579-79, масса 21 кг, диаметр вала 48 k6 мм, двигатель закрытый обдуваемый, климатическое исполнение УХЛ 4 ГОСТ 15150-69, степень защиты IP54 по ГОСТ 17494-87, режим работы S1 по ГОСТ 183-74, класс вибрации 1,12 по ГОСТ 20815, способ охлаждения по ГОСТ 20459-87.

	2.5 Расчет сил резания


          Расчеты сил резания на круглопильном станке (рисунок 2.4)


         Рисунок 2.4 - Схема сил резания на круглопильном станке

         Продольное пиление древесины на круглопильных станках с нижним и верхним разположением пильного вала видно на схеме, изображенной на рисунке 2.4. Заготовка 3 движется по столу 4 и надвигается.......................