Разработка универсального станка для резки, биговки и перфорации бумаги - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Разработка универсального станка для резки, биговки и перфорации бумаги

Обзор существующего оборудования в полиграфии. Правила выбора оптимальных параметров и технических характеристик станка для послепечатной обработки бумаги; подсчет его экономической эффективности. Основы охраны труда и техники безопасности на предприятии.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Обзор существующего оборудования оперативной полиграфии для резки, бигования и перфорации
1.1 Резальный станок для бумаги. Описание и технические характеристики
1.1.1 Особенности эксплуатации дисковых резальных станков
1.1.2 Виды дисковых резальных станков
1.2 Особенности оборудования и процесса бигования листовой продукции
1.3 Оборудование и технология перфорации
1.4 Основные технические требования при разработке универсального станка для резки, биговки и перфорации
2. Разработка настольного станка для полистной резки, биговки и перфорации. (Обоснование и выбор материалов, расчет углов заточки ножей)
2.1.1 Перфорационный нож и основные характеристики
2.1.2 Нож для резки. Основные характеристики
2.1.3 Биговочный нож. Основные характеристики
2.2 Прогнозирование работоспособности режущего инструмента на основе оценки напряженного состояния поверхностного слоя обрабатываемого материала
2.3 Выбор ножа для бумагорезальной машины
2.4 Сравненительные показатели стойкости ножей различных классов
2.5 Сравнение экономичности ножей для обрезки бумаги
2.7 Рекомендации для выбора правильного угла резания ножа
2.8 Характерные явления при дефектах заточки
2.10 Выбор марзана для бумагорезальной машины
3. Расчет (оценка) экономической эффективности разработки и внедрения настольного станка для резки, биговки и перфорации листовой продукции
3.1 Технико-экономический анализ и оценка показателей экономической эффективности проекта
4. Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации настольного станка для полистной резки, биговки и перфорации бумаги
4.1 Выявление опасных и вредных производственных факторов при работе на резальном оборудовании
4.2 Воздействие опасных и вредных факторов на организм человека, и на окружающую среду
4.2.1 Обеспечение микроклимата на рабочем месте
4.3 Сравнение вредных факторов с допустимыми факторами. Вывод о необходимости защитных мер
4.4 Описание предлагаемых устройств, методов и средств борьбы с выявленными вредными и опасными факторами
4.4.1 Требования к системам освещения в помещении цехов
4.4.2 Требования к естественному освещению
4.5 Основные правила пожарной безопасности
Пояснительная записка содержит: 71страницу, 3 чертежа формата А3 и 1 чертеж формата А4, 28 рисунков, 14 таблиц, 22 источника.
Ключевые слова: универсальный станок, станок для резки, биговка, перфорация, дисковый нож, перфорация, картридж, каретка, направляющая.
Выпускная квалификационная работа содержит:
· краткие характеристики различных типов станков для резки, биговки и перфорации;
Настоящая работа посвящена разработке станка для резки, биговки и перфорации. После проведеных иследований, были выбраны оптимальные параметры и технические характеристики оборудования. Подсчитана экономическая эффективность разработки настольного станка для резки, бигования и перфорации листовой продукции.
Современная оперативная полиграфия нуждается в простых, не дорогих станках способных выполнять несколько операций. Универсальный станок относится к таким видам оборудования. На нем можно выполнять резку, биговку и перфорацию. И все это осуществляется посредством сменных картриджей с разными видами дисковых ножей.
Анализируя состояние дел в полиграфии можно сделать вывод, что обеспечение заказами в крупных типографиях с каждым годом становится все сложнее и сложнее. Заказчикам все чаще нужны небольшие тиражи в самые сжатые сроки, вплоть до эксклюзивных - единичных и это специфика отрасли в условиях мирового кризиса. Большие типографии не берутся за мелкие заказы из-за их нерентабельности. С этой проблемой легко справляются небольшие типографии оперативной полиграфии.
Что такое предприятие оперативной полиграфии? Это типография способная за короткое время и с высоким качеством напечатать любой ваш заказ от одного экземпляра. Наиболее популярные виды заказов это изготовление листовок, плакатов, буклетов и визиток. Для обеспечения полного цикла печати в таких типографиях должно быть не дорогое и способное выполнить полный объем работ оборудование. Печать обеспечивается цифрой печатной машиной, а отделочные процессы целой группой небольших станков для резки, биговки, тиснения, перфорации, ламинирования, переплета идр.
На сегодняшний день существует огромное количество станков для резки, биговки и перфорации. Задача на курсовое проектирование - разработать универсальный станок для послепечатной обработки, где будет можно использовать три вида операций: резки, биговки и перфорации. Такой станок можно будет использовать не только в оперативной полиграфии, но и в офисах или просто в домашних условиях для финишной обработки листовой бумаги. Станок будет абсолютно безопасен при эксплуатации, так как все ножи будут находиться в специальных защитных картриджах.
1. Обзор существующего оборудования оперативной полиграфии для резки, бигования и перфорации
1.1 Резальный станок для бумаги. Описание и технические характеристики
Что такое резальный станок для бумаги? Это устройство для быстрого и ровного разрезания бумаги в стопах различной толщины. Станок позволяет ровно разрезать лист бумаги для качественного применения их в дальнейших отделочных операциях.
На сегодняшний день существуют несколько фирм выпускающие эту продукцию, такие как: Steiger, Ideal, HSM, Kw-Trio, Fellowes, которые отлично зарекомендовали себя в офисах, копировальных центрах, небольших типографиях благодаря качественной обработке продукции, надежности и простоте в обращении.
Резальные станки различаются по способу воздействия на нож механические (ручные) и электрические. В свою очередь, ручные резальные станки бывают роликового, сабельного и гильотинного типов. Резальные станки, в зависимости от модели, имеют различные параметры, которые определяют различное применение каждого станка:
· источник усилий реза: ручные станки используют мышечную силу человека, электрические станки имеют электропривод;
· тип ножа резального станка: гильотина производит рез одновременно по всей длине ножа, сабельный станок работает по принципу ножниц, а роликовый имеет круглый вращающийся, самозатачивающийся нож, движущийся по стальной направляющей;
· толщина реза: от 0,5 мм у самых маленьких роликовых станков, до 5 мм у сабельных, и до 80 мм и более, у профессиональных гильотинных станков;
· длина реза - максимальная длина разрезаемой бумаги: от 33 см до одного метра и более;
· тип прижима разрезаемой стопы: ручной, механический ручной или электрический;
· способ разметки и позиционирования бумаги: на простых офисных резаках нанесена разметка и иногда имеются подвижные упоры для удобства работы, на профессиональных резальных станках встроены системы автоматической блокировки ножа, автоматического программируемого позиционирования и система индикации.
Роликовые резальный станок - ручные аппараты финишной обрезки материалов. Роликовый резальный станок представляет собой закреплённую на станине (рабочем столе) направляющую, по которой перемещается режущий механизм - ролик. Он состоит из заточенного металлического дискового ножа, устройства прижима к контрножу и резинового ролика прижима стопы. При разрезании бумага оказывается между вращающимся ножом роликового станка и контрножом (пластиной из твердого металла, закрепленной на торце станины станка). У недорогих моделей роликовых станков бумаги в качестве контрножа используется сама станина. Благодаря постоянному прижиму дискового ножа к контрножу, система самозатачивается. В случае, когда всё же диск тупится (попав например, на скрепку), ролик меняют - целиком, или отдельно дисковый нож, в зависимости от модели станка. Широкоформатные модели роликовых станка опционально могут комплектоваться подставкой и держателем для работы с рулонными материалами.
Сабельное резальное устройство называется из-за ножа, который похож на саблю. Сабельный станок наиболее мощный и используется для работы с большим объемом бумаги, однако точность у них остается в пределах 0,1 мм. У сабельных станков принцип работы несколько иной. Остро заточенный нож резака закреплен с одного края (во избежание травмы он закрыт защитным кожухом), с другого у него рукоятка. Опуская ее, разрезают бумагу. Нож в сабельном станке можно затачивать, хотя эта процедура не так проста, как кажется на первый взгляд. Кроме того, пользоваться сабельным станком куда сложнее, чем роликовым. Чтобы получить идеальный результат, придется постараться.
Резательное устройство с "гильотинным" ножом используется для обработки больших тиражей и прекрасно подходит крупным типографиям. Такой резак бывает ручной, полуавтоматический и автоматический. Его рабочий механизм (остро заточенный тяжелый нож станка) расположен на массивном столе и приводится в движение рычагом или электроприводом. Лезвие движется не только сверху вниз, но и наискось вдоль лини реза и способно "обрабатывать" внушительные пачки листов до 8 см. При этом точность достигает долей миллиметра. Когда нож станка тупится, его снимают и подтачивают, а после нескольких заточек меняют.
Станки для бумаги очень полезны в любом офисе для изготовления и обработки фотографий, брошюр, визиток, наклеек. Для печатных салонов и типографий станок просто необходим, т.к. несет на себе важную технологическую функцию.
1.1.1 Особенности эксплуатации дисковых резальных станков
В наше время большого разнообразия послепечатной продукции, очень сложно выбрать подходящий станок, который будет удовлетворять все наши запросы (требования). И перед нами стает вопрос, как правильно выбрать резак? Существует множество опций, параметров на которые нужно обратить свое внимание, и ниже мы рассмотрим несколько из них:
· для того чтобы правильно выбрать резак нужно понять, для каких задач он приобретается;
· толщина стопы резака выбирается из планируемого вида и объёма работ. Если это подрезка единичных листов бумаги, фотографий, визиток, наклеек, пленки, картона, то подойдет дисковой резак, хоть и не дорогой, но обеспечивающий отличное качество и совершенно безопасный;
· очень важен для работы качественный прижим. Он позволяет получить стабильное качество реза;
· на наш выбор существует несколько видов операций с бумагой: резка, перфорация, биговка. В основном, производитель делает станок с одной операцией (резка), но существуют универсальные станки, где в зависимости от операции вставляется картридж с нужным ножом;
· формат. Современные станки для резки бумаги могут обеспечивать форматы от А6 до А2.
1.1.2 Виды дисковых резальных станков
Ножи в этих моделях изготавливаются из стали, и допускают повторную заточку, в напольных резальных машинах возможна установка ножа с увеличенным углом заточки. Модели оснащены прозрачными защитными экранами, что позволяет контролировать отрезаемую кромку бумаги. В моделях Ideal 1038 и 1058 используются автоматические защитные экраны, которые поднимаются и опускаются вместе с ножом. Задний подаватель легко передвигается и закрепляется на любом расстоянии.
Ручной прижим бумаги позволяет регулировать давление на стопу бумаги. Модели Ideal 2035, 1036 и модели с ножным приводом Ideal 1080, Ideal 1110 оснащены автоматическим прижимом.
Механические резальные машины - модели гильотинного типа с механическим (винтовым для модели Ideal 4700 или рычаговым для модели Ideal 3905) прижимом бумаги и механическим резом стопы. Задний подаватель регулируется вращением рукоятки вручную. Монтируются на столе или станине.
Электрические резальные машины Ideal - модели гильотинного типа с электрическим (двухкнопочное включение) резом стопы. Прижим стопы может быть механическим (винтовым для моделей Ideal 4810, 5210) или автоматическим (модели 4850, 6550-95). Задний упор перемещается винтовым калиброванным приводом и контролируется по шкале на поверхности стола.
Кроме того, компанией выпускаются модели с электрическим приводом заднего подавателя. Они имеют пульт управления с дискретным счетчиком, позволяющим установить положение заднего подавателя с точностью до 0,1 мм.
Наиболее совершенная - программируемая машина Ideal 7228 ES3. Она оснащена пультом управления и памятью (20 программ, 16 позиций реза в каждой), позволяющей вводить параметры реза. На дисплее высвечивается информация о работе машины с указанием возможных ошибок. Пневматический стол с системой воздушных клапанов для облегчения перемещения тяжелых стоп материала по поверхности стола поставляется по необходимости.
Из дополнительных средств безопасности предусмотрены фотореле, электромагнитный тормоз ножа и внешняя регулировка глубины хода ножа.
Дисковый резальный станок Ideal 1031 (рисунок 1). Используется для резки форматов до А3. Имеет самозатачивающийся дисковый нож. Срок службы резака увеличен за счет использования специальной стали, запатентованной фирмой Ideal.
· Имеет защищенный сменный режущий механизм;
· существует сантиметровая разметка рабочей поверхности резака;
· измерительная линейка со шкалой в миллиметрах, используемая и как передний или задний упор;
· прозрачное прижимное устройство с автоматическим прижимом во время реза;
· встроенный транспортир с нанесенной разметкой и фиксированные метки на рабочей поверхности для точного углового реза;
· корпус выполнен из ударопрочного пластика на резиновой платформе, предотвращающего скольжение резаков во время работы.
Параметры резального станка Ideal 1031представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Технические характеристики
Рисунок 2 - Роликовый резальный станок Steiger R 48
Параметры резального станка Fellowes Proton A3представлены в таблице 3 [21].
Рисунок 3 - Роликовый резальный станок Fellowes PROTON A3
Таблица 3 - Технические характеристики
Резальный станок Gladwork 3216 (рисунок 4). Металлический роликовый резак для бумаг применяется для разрезки бумаги различных сортов, фотографий, пленок, обложек брошюр. Параметры резального станка Gladwork 3216представлены в таблице 4.
Рисунок 4 - Резальный станок Gladwork 3216
Таблица 4 - Технические характеристики
1.2 Особенности оборудования и процесса бигования листовой продукции
Биговка - операция нанесения прямолинейной бороздки на лист бумаги. Она еобходима для последующего сложения по линии бумаги плотностью более 175 г/мІ или картона. Сама бороздка носит название -- биг. Биговка выполняется, если есть вероятность повредить нанесенное изображение путем обычного сгиба; она защищает место сгиба от растрескивания и красочного слоя, придавая печатной продукции более аккуратный вид. Биговка осуществляется с помощью тупых дисковых ножей или прямоугольными пластинами на биговальной машине, которая вдавливает и уплотняет материал (облегчая последующее его сгибание) с частичным разрушением связей в волокнистых материалах.
Биговщик перфоратор Cyklos GPM 315 (рисунок 5). "Циклос" (Cyclos) - это компания, существующая с 1928-го года с многолетними традициями. Первоначальное название фирмы "HA-NEK". В начале своей деятельности "Циклос" занимался производством множительных аппаратов с электрическим и ручным приводом. В 1965 году этот производственный кооператив получил название "Циклос". Перечень производимой продукции был расширен, в него вошли изделия из сферы канцелярского и полиграфического оборудования. В настоящее время 60% продукции идет на экспорт. В 1998-99 годах фирма начала интенсивно вводить в производство систему качества.
Механический многофункциональный аппарат для обработки печатной продукции. Первая функция - биговка, вторая функция - перфорация. Ножи для биговки и перфорации легко меняются. Аппарат работает с разными сортами бумаги. Гарантированное качество перфорации без пропусков для легкого отрыва бумаги. Параметры станка Cyklos GPM 315 представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Технические характеристики
Биговщик Cyklos KSL 435 (рисунок 6). Параметры станка Cyklos KSL 435 представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Технические характеристики
Биговщик Fastbind C400 (рисунок 7) - ручная биговальная машина. Эта дешевая биговальная машина сверхпрочна, проста в эксплуатации и имеет большую мощность. Могут быть отбигованы бумажные материалы толщиной до 1,3 мм и длиной до 400 мм. FastbindC400 может изготавливать до четырех бигов без какого-либо регулирования. Уникальная конструкция рукоятки и внутренней механики означает, что работа машины не зависит от усилий оператора. Независимо от величины стопы материалов, рукоятка поднимает и бигует листы легко и последовательно. Две ступенчатые линейки позволяют выполнять четыре бига без перенастройки машины. Толщина используемого материала до 2 мм, длина бига 400 мм. Область применения: офисы и начинающие копировальные центры. Ручная биговальная машина Fastbind C400 идеально подходит для использования с термоклеевыми машинами. Аппарат позволяет выполнять четыре бига без перенастройки машины. Параметры станка Fastbind C400 представлены в таблице 7 [22].
Таблица 7 - Технические характеристики
1.3 Оборудование и технология перфорации
Перфорацией в полиграфическом производстве называют процесс пробивания (просечки) близко расположенных друг к другу отверстий одинакового диаметра и правильной формы на листе или ином запечатываемом материале. Представьте на бумаге ряд отверстий - они могут быть круглыми или квадратными - расположенных в линию. Вот это и есть перфорация.
Чаще всего перфорация применяется при изготовлении:
· и другой полиграфической продукции.
Линия перфорации может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Все зависит от пожеланий заказчика.
1.4 Основные технические требования при разработке универсального станка для резки, биговки и перфорации
Разрабатываемый станок должен иметь настольное исполнение, небольшие размеры, сменные дисковые ножи для перфорации, резки и бигования. Основные требования предстапвлены в таблице 8.
Таблица 8 - Основные технические требования
2. Разработка настольного станка для полистной резки, биговки и перфорации. (Обоснование и выбор материалов, расчет углов заточки ножей)
Дисковые ножи - одни из главных его деталей. Дисковым ножом называется нож дисковой формы, выполненный из металла высокой прочности, с отверстием в центре под крепление. Они могут быть различных габаритов и из разных материалов. В основном это быстрорежущие и инструментальные стали, таки как 6ХС, 9ХС, 9ХФ, ХВГ, ШХ15. Он имеет по периметру режущую кромку.
Режущая кромка у дисковых ножей может быть выполнена:
· с двусторонней заточкой - нож затачивается с двух сторон. При этом углы заточки могут быть различны, и в зависимости от них, режущая кромка может смещаться как к одной, так и к другой плоскости ножа;
· с односторонней заточкой - нож заточен с одной стороны, режущая кромка на одной из плоскостей ножа;
· с заточкой под прямым углом к боковым плоскостям ножа - нож режет гранью. Такие изделия, как правило, используются в паре с контр ножом;
· с фигурной заточкой - в соответствии с условиями работы ножа.
Отверстие в центре дискового ножа предназначено для посадки на ось вращения. Оно может быть выполнено как с пазами, так и с выступами, а ширина его кромки может варьироваться, (к примеру, быть толще режущей кромки ножа).
Правильный выбор угла заточки, вида режущей кромки и материала позволит в разы увеличить ресурс ножа и даже обрабатывать более плотные и твердые материалы.
Безусловно, дисковые ножи проектируются исходя из специфики обрабатываемого ими материала, но все они должны обладать минимальным сопротивлением резанию и максимальным сопротивлением износу.
2.1.1 Перфорационный нож и основные характеристики
Расчет перфорационного ножа (рисунок 8).
n= 12 - количество зубьев и пробелов
Длина окружности определяется по формуле:
Сумма длин зуба и пробелов должно равняеться 88 (мм)
Максимальное значение давления дискового ножа на поверхность бумаги:
Параметры перфорационного ножа представлены в таблице 9
Рисунок 9 - Усилия перфорационного ножа
Таблица 9 - Технические характеристики
2.1.2 Нож для резки. Основные характеристики
Характеристика и параметры ножа представлены в таблице 10.
Таблица 10 - Технические характеристики
2.1.3 Биговочный нож. Основные характеристики
Параметры ножа для бигования листовой продукции представлены в таблице 11.
Таблица 11 - Технические характеристики
2.2 Прогнозирование работоспособности режущего инструмента на основе оценки напряженного состояния поверхностного слоя обрабатываемого материала
Рассмотрены вопросы прогнозирования работоспособности режущего инструмента для различных технологических процессов механической обработки резанием на основе диагностики по акустическому сигналу и теоретических исследований напряженного состояния поверхностного слоя обрабатываемого материала.
До настоящего времени механическая обработка материалов резанием остается одной из важнейших операций формообразования в технологических процессах. Повышение производительности, гибкости, надежности и экономичности при обеспечении качества и точности получаемых изделий в настоящее время связано с научно обоснованным выбором оптимальных инструментальных материалов, геометрических параметров инструментов и режимов резания, внедрением систем контроля над состоянием инструмента, в частности, методов вибродиагностики. Для эффективного решения данной задачи необходимо знание явлений, происходящих при взаимодействии инструмента с обрабатываемым материалом.
Физические явления, протекающие в зоне резания, являются источником упругих волн различной интенсивности и частоты, вызывающих акустическое излучение. Протекание волновых процессов в сплошных средах определяется большим числом факторов: макро- и микрогеометрией инструмента, физико-механическими свойствами материалов, динамическими характеристиками технологической системы, внешними условиями нагружения и применения различных сред и др. Изменение хотя бы одного из этих факторов приводит к изменению характеристик акустического сигнала, его интенсивности и частотного спектра.
При этом износ режущего инструмента при механической обработке существенно влияет на распределение контактного давления в поверхностном слое обрабатываемого материала [1] и соответственно на волновые процессы.
Моей целью является изучение схемы линейно-деформируемого полупространства при вдавливании в упругую полуплоскость наклонного штампа с закругленной кромкой для объяснения напряженного состояния поверхностного слоя изделия при изнашивании режущего инструмента и дальнейшего прогнозирования его работоспособности на основе данных акустического сигнала.
При традиционных способах механической обработки резанием инструмент всегда имеет радиус округления режущей кромки с (рисунок 10), величина которого зависит от свойств инструментального материала и технологии подготовки рабочих поверхностей. Характер нагружения определяет форму и размер предполагаемого очага разрушения (заштрихованная область на рисунке 10), т.е. зоны, в которой действующие напряжения близки к величине временного сопротивления обрабатываемого материала. Точка B показана как координата возможного зародыша трещины вязкого разрушения, разделяющей обрабатываемый материал на стружку и поверхностный слой детали. Обычно она находится выше теоретической линии среза АА. Величина ?h материала, которая поднимается скругленной частью режущей кромки, связана с радиусом округления с соотношением ?h(0,3…0,5) с
Рисунок 10 - Схема формирования поверхностного слоя детали при резании со скругленной режущей кромкой [2]
При резании полиграфических материалов, в том числе и композиционных, процессу разделения листов предшествует напряженное состояние зоны резания, создаваемое внедрившимся в стопу и движущимся (сабельный или другой вид движения) режущим клином инструмента - ножа с радиусом кривизны вершины R (рисунок 11).
Рисунок 11 - Схема взаимодействия бумагорезального ножа с обрабатываемым полиграфическим материалом: Р - усилие резания; R-радиус кривизны вершины лезвия; в-угол остроты лезвия
Листы материала в начальной стадии процесса резания под действием кромки лезвия подвергаются деформациям сжатия и растяжения. При достижении контактных напряжений начинается процесс их разделения. Одновременно наблюдается разрыв химических связей между волокнами целлюлозы [2].
При этом происходит не только разделение волокон, в которые вдавилось лезвие ножа, но и разъединение волокон, еще не соприкасавшихся с ножом. Последнее явление условно можно назвать образованием "опережающей трещины". При опускании нож скошенной гранью давит на кромку очередного листа, деформирует его и отодвигает отрезанную часть стопы.
В первом приближении взаимодействие режущей кромки инструмента с обрабатываемым материалом может быть рассмотрено как контактная задача вдавливания в упругую полуплоскость наклонного штампа с закругленной кромкой (рисунок 12) [3].
Рисунок 12 - Схема вдавливания наклонного штампа в упругую полуплоскость. а - размер зоны контакта, е - угол наклона штампа, R - радиус режущей кромки, b - переход прямолинейной образующей штампа в криволинейную (округлую); С - точка, где действуют максимальные контактные напряжения, P - сила вдавливания
Уравнение контура y = f(x) штампа в области контакта имеет следующий вид
Нормальные напряжения в области контакта определяются по формуле [4].
Вдавливающая сила Р, относящиеся к единице длинны вдоль оси Oz, выражается следующем зависимостью:
где G - модуль сдвига; а v-коэффициент Пуассона.
Эпюра напряжений, возникающих на площадке контакта наклонного штампа с упругой полуплоскостью, показана на рисунке 13. Параметры площадки контакта приведены в таблице 12. Из рисунка 13 следует, что по мере округления штампа (увеличения радиуса R) величина напряжения уменьшается и его максимум (точка С) приближается к центру площадки контакта. При увеличении радиуса, стремящейся к нулю, напряжения стремятся к бесконечности (пунктир на рисунке 13). Характер изменения максимальной величины эпюры (точка C, рисунок 13) по мере роста радиуса R показан на рисунке 14. Соответственно уменьшается и осредненное контактное напряжение.
Рисунок 13 - Безразмерные эпюры нормальных напряжений в области контакта
Таблица 12 - Параметры площадки контакта наклонного штампа в упругую плоскость
Данные теоретические положения были проверены экспериментально.
В ходе экспериментов определялся характер изменения с течением времени уровня акустического сигнала, генерируемого двумя отличающимися технологическими процессами - процессом резания бумаги (рисунок 15) и процессом фрезерования (рисунок 16). Резание бумаги проводилось на машине модели БР-82, а фрезерование осуществлялось на станке модели 6Р13 (n =800 об/мин; D=29,7 мм, v=31 м/мин; S= 5 мм/мин; t = 3 мм).
Рисунок 14- Изменение максимума эпюры напряжений (точка С, рисунок 13) в зависимости от увеличения радиуса R
Рисунок 15 - Изменение с течением времени уровня акустического сигнала, генерируемого процессом резания полиграфического материала (полиграфический материал писчая бумага, инструментальный материал - сталь ХВГ)
Рисунок 16 - Изменение с течением времени уровня акустического сигнала, генерируемого процессом фрезерования (обрабатываемый материал - сталь 45, инструментальный материал - сталь Р6М5)
Экспериментальные данные показывают, что по мере износа ножа уровень акустического сигнала генерируемого процессом резания бумаги, уменьшается, что подтверждает теоретические положения. Прогнозируемая наработка ножа до перезаточки в обоих опытах, примерно, одинакова и составляет 42 и 48 суток, соответственно, что совпадает с фактической.
Экспериментальные данные при фрезеровании показали, что, так же как и с бумагорезальным ножом, по мере износа фрезы уровень акустического сигнала, генерируемого в процессе фрезерования, уменьшается. Прогнозы по наработке фрезы до снятия её на перезаточку в обоих экспериментах совпали с фактической наработкой фрезы до её перезаточки. При этом в первом опыте степень износа составляла 0,95, а во втором - 0,29 Аналогичной обработке были подвергнуты результаты исследования износа токарного резца при чистовом точении стали 12Х18Н10Т на режимах: n = 1000 об/мин, t=0,08 мм, S=0,08 мм/об, приведенные на рисунке 17. Особенностью этих опытов было то, что длительность точения измерялась длинной обработанной поверхности в мм.
Рисунок 17 - Изменение уровня акустического сигнала, генерируемого в процессе точения, в зависимости от длины обработанной поверхности (инструментальный материал - твердый сплав Т15К6)
Результаты обработки показывают, что к концу эксперимента резец достиг недопустимого состояния, длина обработанной поверхности до снятия резца на перезаточку составляла 18- 45 мм, а степень износа при длине обработанной поверхности 500 мм составляла 4,5.
Приведенные в статье результаты расчетов и экспериментальные данные для различных инструментов показали, что по мере увеличения их износа уменьшается величина контактного напряжения, соответственно снижается уровень акустического сигнала, генерируемого процессом механической обработки различных материалов. Разработанная на основе этого явления аналитическая зависимость позволяет прогнозировать момент наработки инструмента до снятия его на перезаточку, а также оценивать степень его износа.
Экспериментально установлено, что наибольший разброс амплитуд акустического сигнала соответствует периоду приработки инструмента. Далее разброс уменьшается, но интенсивность сигналов мало меняется с ростом износа. Это объясняется тем, что процессы, противоречиво влияющие на изменение характеристик акустического излучения, на данном этапе компенсируют друг друга. При критическом износе инструмента интенсивность акустического сигнала и его дисперсия начинают резко возрастать.
Дальнейшие исследования будут направлены на создание системы неразрушающего контроля над техническим состоянием режущего инструмента и прогнозирования наработки его на отказ при использовании на автоматизированных станочных комплексах механической обработки резанием [5].
2.3 Выбор ножа для бумагорезальной машины
Российский рынок полиграфической продукции на сегодняшний день стремительно развивается. Типографии все больше и больше заинтересованы в выпуске высококачественной продукции, для производства которой необходимо использовать качест
Разработка универсального станка для резки, биговки и перфорации бумаги курсовая работа. Производство и технологии.
Доклад по теме Айвс, Фредерик Юджин
Дипломная работа: Исследование свойств магнитных жидкостей методом светорассеяния. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Лекарственные Формы Пчелиного Яда, Пыльцы И Воска
Курсовая работа по теме Организация маркетинговой деятельности на основе интернет-технологий
Курсовая работа по теме Статистическое исследование бюджета времени студентов
Реферат: Life Of Samuel Leghorn Clemens Essay Research
Напишите Сочинение Сформулируйте Одну Из Проблем
Реферат по теме Вимірювання національного обсягу виробництва і доходу
Реферат: Вселенські собори
Работа Юриста Эссе
Курсовая работа по теме Роль организационной культуры в развитии предприятия
Мякишев Физика 10 Лабораторные Работа
Реферат по теме Право власності юридичних осіб
Реферат: Ипотечное кредитование 15
Инвестиции В Сэз Рб Реферат
Дневник Отчета По Практике Юриспруденция
Реферат: Прерафаеліти
Курсовая работа по теме Оценка и анализ рисков
Сочинение Герой Моего Времени 6 Класс
Курсовая работа: Социально-экономическая сущность и содержание маркетинга. Скачать бесплатно и без регистрации
Регистрация SIP-софтфона в программном обеспечении FreesWITCH - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника лабораторная работа
Связь рецидивной и профессиональной преступности - Государство и право курсовая работа
Развитие воображения детей дошкольного возраста в изобразительной деятельности - Педагогика курсовая работа