ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗНОТОЛЩИННОСТИ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ В ПРОЦЕССЕ КАЛИБРОВАНИЯ-ШЛИФОВАНИЯ
Кийко О.А. (УкрГЛТУ, г.Львов, Украина)
Dependence thickness of fiber board from different parameters of process calibration-grinding by hard abrasive tool is investigate.
В УкрГЛТУ создан новый вид шлифовального инструмента – жесткий абразивный цилиндр многослойной структуры, который показал хорошую эффективность на операции калибрования-шлифования плитных древесных материалов. Проведенные ранее исследования не учитывают случайную природу толщины плитных древесных материалов и не дают возможности полностью смоделировать процесс калибрования-шлифования с целью повышения его эффективности и оптимизации.
Для изучения зависимости разнотолщинности древесностружечных плит от параметров процесса калибрования-шлифования разработана компьютерная программа, которая использует имитационную модель процесса (рис.1).
На имитационной модели проведены исследования с применением математического планирования эксперимента. Нами реализован B-план с ДФП типа 210-5 в ортогональной части. В качестве исследуемых независимых переменных использованы:
· средняя толщина древесностружечной плиты Н, мм;
· среднее квадратическое отклонение толщины плиты S(H), мм;
· наладочная толщина плиты первого шлифовального агрегата (каждый шлифовальный агрегат состоит из двух абразивных цилиндров, размещенных в одной вертикальной плоскости) НН1, мм;
· наладочная толщина плиты второго шлифовального агрегата НН2, мм;
· скорость подачи Vs, м/мин;
· скорость резания V, м/с;
· коэффициент зернистости цилиндров первого шлифовального агрегата KZ1;
· коэффициент зернистости цилиндров второго шлифовального агрегата KZ2;
· твердость цилиндров первого шлифовального агрегата НЦ1, МПа;
· твердость цилиндров второго шлифовального агрегата НЦ2, МПа.
В качестве функции отклика использован процент древесностружечных плит, которые не удовлетворяют нормативным требованиям шероховатости поверхности и разнотолщинности. Результаты исследований представлены на рис.2…4.
 |
Рис.2- Зависимость доли древесностружечных плит, которые не удовлетворяют требования разнотолщинности и шероховатости в процессе калибрования-шлифования от средней толщины плиты после прессования Н: ________ наладочная толщина второго прохода НH2 = 16,51 мм; –– –– наладочная толщина второго прохода НH2 = 16,56 мм; – – – наладочная толщина второго прохода НH2 = 16,6 мм; скорость подачи – Vs = 20,5 м/мин, скорость резания V = 24 м/с; твердость абразивных инструментов: НЦ1=245 МПа; НЦ2=270 МПа; коэффициенты зернистости абразивных кругов : KZ1=0,4; KZ2=0,3; наладочная толщина первого прохода НH1 = 16,87 мм; среднее квадратичное отклонение толщины плиты S(Н) = 0,216 мм.
Рис.3- Зависимость доли древесностружечных плит, которые не удовлетворяют требования разнотолщинности в процессе калибрования-шлифования от скорости резания V: ________ скорость подачи Vs = 26,8 м/мин; –– –– скорость подачи Vs = 14,19 м/мин; – – – скорость подачи Vs = 20,5 м/мин; твердость абразивных инструментов: НЦ1=245 МПа; НЦ2=270 МПа; коэффициенты зернистости абразивных кругов : KZ1=0,4; KZ2=0,3; наладочная толщина первого прохода НH1 = 16,78 мм; ; наладочная толщина второго прохода НH2 = 16,56 мм; средняя толщина плиты Н = 17,01 мм; среднее квадратичное отклонение толщины плиты S(Н) = 0,216 мм.
Рис.4- Зависимость доли древесностружечных плит, которые не удовлетворяют требования разнотолщинности в процессе калибрования-шлифования от твердости абразивных цилиндров первого шлифовального агрегата НЦ1: ________ НЦ2=270 МПа; –– –– НЦ2=245 МПа; – – – НЦ2=220 МПа; наладочная толщина первого прохода НH1 = 16,78 мм; ; наладочная толщина второго прохода НH2 = 16,56 мм; средняя толщина плиты Н = 16,91 мм; среднее квадратичное отклонение толщины плиты S(Н) = 0,216 мм; скорость подачи – Vs = 20,5 м/мин, скорость резания V = 24 м/с; коэффициенты зернистости абразивных кругов : KZ1=0,4; KZ2=0,3.
Согласно рис.2, увеличение средней толщины плиты (величина этого размера зависит от толщины дистанционной планки пресса) приводит к увеличению процента бракованных плит. Увеличение наладочного размера на втором агрегате повышает количество плит, удовлетворяющих требованиям стандарта. Аналогичная картина наблюдается и при увеличении НH1.
Существует значение скорости резания, при котором количество брака минимально (рис.3). Воздействие скорости подачи на выходную величину также имеет ярко выраженный оптимум (рис.3). Это явление, по-видимому, объясняется динамической твердостью абразивного цилиндра.
Структурная твердость шлифовального инструмента, которая зависит от количества абразивного зерна и связующего осуществляет нелинейное воздействие на процент брака (рис.4).
Анализ проведенных исследований позволил сделать следующий вывод: возможно отыскание таких величин, при которых в процессе калибрования-шлифования удовлетворяются все размерные требования к плитам. Существенное значение имеет отыскание минимальной средней толщины плит, при которой возможно получить желаемое качество обработки, сэкономив при этом ценное древесное и другое сырье для изготовления древесностружечных плит.