LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Науково-технічні основи процесу калібрування-шліфування деревинностружкових плит жорстким абразивним інструментом

абразивними циліндрами ДСП та MDF, характер впливу на довжину оброблення фанери за період стійкості інструмента середнього квадратичного відхилення її товщини визначатиметься величиною номінальної глибини hн (рис. 14). Зміна величини режимних факторів здійснює менш суттєвий вплив на частку бракованих після оброблення листів фанери в порівнянні із зміною величини середньої товщини матеріалу та налагоджувальної товщини (рис. 15).

Логічним видається припущення про можливість керування різальною здатністю абразивного циліндра завдяки зміні структурних параметрів самого інструмента: матеріал абразивного зерна та в'яжучого, кількість абразивного зерна та кількість в'яжучого. Проведені дослідження показують, що різальною здатністю інструмента можна керувати також за допомогою зміни величини чинників, що не входять до переліку структурних: середня товщина плити, середнє квадратичне розсіювання товщини плити (рис.16), налагоджувальна товщина процесу калібрування-шліфування, швидкості різання та подачі.

З метою порівняння на рис. 17 представлені результати досліджень для визначення шорсткості оброблюваної поверхні, здійснені за допомогою імітаційного моделювання, теоретичної моделі та експерименту, проведеного у лабораторних умовах. Незалежно від методики проведення досліджень, спостерігаємо збільшення висоти мікронерівностей із ростом глибини процесу калібрування-шліфування (рис. 17). В інтервалі зміни h від 0,3 до 0,5 мм величина Rmmax та характер її зміни не відрізняються для різних способів дослідження. Натомість, якщо глибина калібрування-шліфування змінюється від 0,1 до 0,3 мм – то існує різниця у величині мікронерівностей залежно від методики досліджень: величина параметру шорсткості оброблюваної поверхні, отримана за результатами імітаційного моделювання більша від висоти мікронерівностей згідно з даними лабораторного експерименту, проведеного за класичною методикою в цьому інтервалі на 5...8 %, а параметр шорсткості, отриманий згідно з аналітичним виразом менший за експериментальний на 1...6 %. Середню різницю величини висоти мікронерівностей, що отримана за результатами імітаційного моделювання та теоретичних досліджень від експериментальної можна вважати рівною 3...5 % , що задовольняє необхідну для технічних вимірювань точність.

Сьомий розділ присвячений оптимізації процесу калібрування-шліфування деревинностружкових плит жорстким абразивним інструментом.

Для оптимізації процесу калібрування-шліфування ДСП одним шліфувальним агрегатом, який складається з двох опозитно розташованих жорстких абразивних циліндрів запропоновано наступний алгоритм :

  • На першому етапі здійснюють статистичне оброблення експериментальних даних з метою перевірки статистичної гіпотези про відповідність емпіричних замірів одному із видів теоретичного розподілу випадкової величини. Як правило, у процесі статистичного оброблення обчислення здійснюють для визначення: середнього значення товщини ДСП до початку процесу калібрування-шліфування т, мм; дисперсії товщини плити S2, мм; середнього квадратичного відхилення товщини плити S(H), мм.

  • Сутність другого етапу полягає в аналізі шляхів зменшення величини середнього квадратичного відхилення S(H). Розсіювання товщини плити спричинене впливом механічних чинників (точність виготовлення обладнання, жорсткість його елементів, умови експлуатації) і технологічних параметрів, які визначають величину деформативності деревинностружкових плит за товщиною у процесі їх виготовлення і технологічної витримки. Якщо на даному етапі досліджень існує можливість здійснення заходів із зменшення величини середнього квадратичного відхилення, то такі заходи реалізуються. Якщо ж цього зробити не можна, величина S(H) фіксується і приймається для подальших досліджень. Налагодження технологічних чи механічних параметрів передбачає повторне проведення робіт першого етапу.

  • На третьому етапі визначається мінімально можлива середня товщина плити. Такою величиною вважають мінімальне значення усередненої товщини плити, при якому можливе забезпечення якісних характеристик оброблюваного матеріалу: різнотовщинності та висоти мікронерівностей оброблюваної поверхні. Умовою виконання цих нормативних вимог є наявність достатнього припуску на оброблення Δ:

    Δ ≥ hRm + ΔЕ, (23)

    де hRm – товщина матеріалу плити, необхідна для отримання нормативної шорсткості оброблюваної поверхні, мм; ΔЕ – припуск, який враховує екстремальну можливість появи товщини плити, котра менша за мінімально допустиму згідно прийнятої статистичної гіпотези про відповідність певному теоретичному розподілу.

    Мінімальну величину припуску на оброблення Δ також можна визначити, як різницю величини Нтmin та мінімально допустимої величини згідно нормативу Ннmin:

    Δ = Нтmin - Ннmin (24)

    Величину Нтmin визначають, використовуючи характеристики теоретичного розподілу. За умови прийняття гіпотези про відповідність експериментальних даних нормальному закону розподілу:

    Нтmin = – 3∙S(H), (25)

    де - середнє значення товщини плити, мм;

    S(H) – середнє квадратичне відхилення товщини плити, мм.

    Товщину матеріалу плити, яку необхідну зішліфувати для отримання нормативної шорсткості оброблюваної поверхні, можна визначити за формулою:

    hRm = n∙[2/3(Rm max(i-1) - Rm max(i))], (26)

    де n – кількість абразивних циліндрів у шліфувальному агрегаті, шт;

    Rm max(i-1) – параметр шорсткості після оброблення, мкм;

    Rm max(i) - параметр шорсткості до оброблення (після пресування та технологічної витримки), мкм.

    Після підстановки отримаємо:

    ≥ Нн min + 3∙S(H) + n∙[2/3(Rm max(i-1) - Rm max(i))] + ΔЕ, (27)

    Значення, знайдене з виразу (27), порівнюють із теоретичною величиною, визначеною раніше. Якщо < т, то корегування середньої товщини необхідне (зміна середньої товщини плити здійснюється шляхом зміни товщини дистанційних планок пресу) в напрямку її збільшення для недопущення браку. Якщо > т, то зменшення середньої товщини здійснюють з метою економії деревинних та в'яжучих матеріалів.

    У даній роботі нами запропоновано враховувати вартість деревини, використовуючи наступний підхід:

    • заходи, спрямовані на економію деревини реалізують на початку процесу оптимізації, чим підкреслюється їх першочергове значення. У даному випадку керуються принципом – якщо є можливість зменшити витрати деревини, то вона обов'язково має бути використана;

    • надалі розрахунок економії деревинних і в'яжучих матеріалів проводиться на основі базової величини товщини шару плити, на яку здійснюється зменшення hек = - т із урахуванням ринкової вартості цих матеріалів.

  • Встановлюється інтервал варіювання налагоджувальної товщини калібрування-шліфування для проведення наступних досліджень. Величина налагоджувальної товщини калібрування-шліфування за умови встановлення значень для S(H) (перший і другий кроки алгоритму оптимізації) і (третій етап) повинна забезпечити виконання вимог до різнотовщинності і якості:

    Ннmin - hRm - ΔЕ ≤ Нн ≤ Ннmax - hRm - ΔЕ, (28)

    де


  •