CC BY
22
• для абразивного оброблення ДСП
U__2(3,82-0,147F + 0,133Kv + 4,60/7-0,28Kz + 0,0020Нц) H + S(H)-(НВЧ); .1Q.
_ E П R '
• для абразивного оброблення MDF
U _ - — In H + S(H'(НВЧ (0,00027 + 0,00206H + 0,00002S(H +
Rm
+ 0,00107HK - 0,00180 V + 0,00173 V - 0,00010KZ + 0,03300Нц + 0,00003HS(H) -- 0,01821ННн + 0,00558HV - 0,03701HVv - 0,08711HKz + 0,01185ННц + + 0,00007s(h)h - 0,02915S(H) V- 0,05281S(H) Vv - 0,00013S(H)K + + 0,00813S(H)H - 0,00982Нн V + 0,04020Нн Vv + 0,08024HHKz - 0,01439НнНц + + 0,00032 VVv - 0,01039 VKz + 0,00008 VH4 + 0,02684 VvKz - 0,00005 VvНц -
- 0,00118KzH - 0,00002Н2 + 0,00002S(H)2 + 0,02768НК2 + 0,00012 V2 +
+ 0,00089 Vv2 + 0,69586Kz2 + 0,00002Нц2); (11)
• для абразивного оброблення фанери
U _ - — ln Н + S(H'(НВЧ (1,9995 - 0,0694 V + 0,0729 Vv + 1,7001/ -E R У
m
- 1,2489Kz - 0,0012Нц - 0,00021 VVv + 0,02750 V/ - 0,00407 VKz -
- 0,00001 VH4 - 0,04792 Vsh + 0,00392 VvKz + 0,00009 VH«, - 0,46638hKz +
+ 0,00083/Нц + 0,00926KzH^; (12)
1з наведених результатiв можна зробити наступний узагалънюючий висновок: встановлена величина, на яку збшьшуеться висота мiкронерiвнос-тей оброблювано! поверхнi ДСП, фанери та MDF у результат !х абразивного оброблення дае змогу визначити реальну шорсткiсть залежно вiд пружних властивостей плитних деревних матерiалiв.
Л1тература
1. Любимов В.Г. Шлифование пластмасс новым абразивным инструментом: Львов, 1979. - 156 с.
2. Alfred Jakubowski. Analiza procesu szlifowania wybranych materialow drewnopoc-hodnych nowo opracowana sciernica. - Warszawa, SGGW. - 1999. - 112 p.
3. Кшко О.А. Кал1брування-шл1фування деревностружкових плит жорсткими абра-зивними шструментами: Монограф1я. - Льв1в: Вид. д1м "Панорама", 2004. - 235 с.
УДК: 674.05.055 Доц. М.1. Пилипчук, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
ОСНОВН1 НАПРЯМИ РОЗВИТКУ ТЕОРП ТОЧНОСТ1 МЕХАН1ЧНОГО ОБРОБЛЕННЯ ДЕРЕВИНИ ТА ДЕРЕВНИХ
МАТЕР1АЛ1В
Визначено основш напрями розвитку теорп точност мехашчного оброблення деревини та деревних матер1ал1в на основ1 сучасних метод1в теоретичних дослщжень та комп'ютерних технологш.
Ключов1 слова: Точшсть, оброблення, загот1вка, шструмент, верстат
Doc. M.I. Pylypchuk - USUFWT
The basic directions of development of the theory of accuracy of machining
of a tree and plates of wood materials
The basic directions of development of the theory of accuracy of machining of a tree and wood materials are determined on the basis of modern methods of theoretical research and computer technologies.
Keywords: accuracy, processing, preparation, fool, machine fool.
1. Постановка проблеми
Необхщшсть подальшого розвитку теорп точност мехашчного оброб-лення деревини та деревних матерiалiв викликана технолопчними вимогами деревообробного виробництва та покращення умов експлуатаци сучасних де-ревообробних верста™. Зокрема, стрiмкий розвиток сучасних виробництв меблiв та столярно-будiвельних виробiв, насамперед, ставить завдання щодо тдвищення якостi виробiв. На цих виробництвах технолопчш операци мехашчного оброблення на деревообробних верстатах становлять 70... 90 % вщ кiлькостi операцш всього технологiчного процесу виготовлення виробiв. Тому якiсть готових виробiв залежить вiд якостi оброблення заго^вок пiд час технологiчних операцiй, що базуються на таких основних процесах рiзання як пиляння, фрезування та шлiфування.
Визначальними показниками якостi мехашчного оброблення деревини та деревних матерiалiв е точнiсть розмiрiв та форми деталей i шорсткiсть об-роблених поверхонь. Дотримання необхiдного рiвня точност механiчного оброблення забезпечуе:
• взаемозамштсть деталей пiд час складання виробiв;
• точнiсть виготовлення цiлого виробу;
• економiчну ефективнiсть усього виробництва.
Шдвищет вимоги щодо точностi оброблення заго^вок е на таких тех-нологiчних операцiях:
• фрезування брускових деталей iз масивно! деревини;
• нарiзання шипових з'еднань;
• калiбрування-шлiфування в розмiр по товщинi деревних плит (ДСП, MDF);
• форматний розкрш плит (ДСП, MDF) на меблевi загот1вки.
Щоб забезпечити висок вимоги щодо якостi виробiв (вщповщно до евростандартiв вiдносно показникiв точност^, у технологiчних процесах виготовлення передбачають додатковi операци калiбрування-шлiфування окре-мих деталей або збiрних виробiв (вiконних i дверних блокiв).
Наведене вище пiдтверджуе актуальнiсть аналiзу сучасного стану те-ори точностi мехашчного оброблення, як першочергового завдання в пошуку способiв пiдвищення його якост при розробленнi новiтнiх технологiй.
Джерелом похибок розмiрiв та форми деталей, що обробляються в процесi рiзання, е динамiчна система верстат-iнструмент-заготiвка (В1З), яка мiстить велику кiлькiсть факторiв, що носять як постiйний, так i випадковий характер впливу на точшсть оброблення. Найбiльш складним i постiйним джерелом похибок оброблення е верстат, перюд експлуатаци якого становить десятки роюв. Основним показником працездатност деревообробного вер-
стата е технологiчна точнiсть, яка в процес експлуатаци верстата зни-жуеться, порiвняно iз початковою. Часткове вщновлення точнiсного стану верстата здiйснюеться шляхом його перюдичного налагодження та ремонту. Необхщшсть прийняття конкретних практичних ршень з пiдвищення або вiдновлення технолопчно! точностi деревообробного верстата вимагае на-уково-теоретичного обгрунтування.
2. Анал1з вщомих досл1джень
Основоположником теори точностi мехашчного оброблення деревини вважаеться проф. Ф.М. Манжос [1], який ще в 50-х роках минулого столггтя розробив методолопчш основи визначення показниюв технолопчно! точнос-тi процесiв рiзання деревини та факторiв впливу на величину похибки розмь рiв i форми деталей. Шд час виконання експериментальних дослiджень ним застосовувався в основному статистично-iмовiрнiсний метод, який дае змогу визначити тшьки наявнiсть похибки та 11 величину. Але цього недостатньо, щоб встановити мiру та закономiрнiсть впливу кожного iз факторiв на показ-ники точностi оброблення заго^вок. Крiм того, всi дослiдження виконува-лись у статицi по вщношенню до системи В1З, тому одержат результата не враховують динамiчних змш показникiв точностi оброблення.
На основi систематизаци чисельних результатiв експериментальних i теоретичних дослiджень, автор [1] обгрунтував i встановив класи точностi мехашчного оброблення деталей та, на основi розроблено! методики розра-хунку показниюв геометрично! точностi окремих деревообробних верстапв, класифiкував конструкци верстатiв за точшстю.
Великий подальший вклад у розвиток теори та практики точностi мехашчного оброблення деревини внесли провщш росшсью вченi Г.О. Комаров та В.В. Амалщький, основнi результати дослщжень яких викладено в наукових працях [2-5]. Зокрема Г.О. Комаров, за розробленою ним методикою миттевих вибiрок, провiв експериментальнi дослiдження динамiки точност оброблення парти деталей [2, 3], що дозволило перейти до математичного моделювання закономiрностi змiни поля розсшвання похибок за перiод оброблення парти заготiвок та визначення динамiчних показниюв оцiнки точностi.
Основоположник теори надшносл деревообробного обладнання проф. В.В. Амалицький [4, 5] встановив, що технолопчна точнiсть е основ-ним критерiем оцiнки надiйностi деревообробних верстатiв i розробив мате-матичну модель технолопчно1 довговiчностi деревообробного верстата з виз-наченням динамiчних показникiв оцiнки його точшсно1 довговiчностi.
Таким чином, у розвитку теори точност механiчного оброблення було зроблено ще один вагомий крок вперед на основi застосування способу математичного моделювання точшсного стану верстата. Проте, необхщно вщмь тити, що щ моделi мають загально наближений i спрощений вигляд матема-тичних рiвнянь.
Метод математичного моделювання точшсного стану деревообробних верстапв став основним для подальших дослщжень процесiв механiчного оброблення деревини та деревних матерiалiв. Так у робот [8] було розроблено математичну модель динамжи точнiсного стану верстата для калiбрування-
шлiфування меблевих заго^вок iз ДСП абразивними цилшдрами. Розроблена модель дае змогу прогнозувати змшу технолопчно! точностi оброблення з метою попередження появи браку, та визначення перюдичност розмiрноl пiднастройки i налагодження верстата в процесi його експлуатаци. Крiм цього, на основi експериментальних дослiджень iз застосуванням прогресив-но! методики математичного планування багатофакторного експерименту, одержано регресшш моделi для визначення оптимальних режимiв оброблення за яюсними показниками.
Автором [9] було розроблено математичну модель динамiчноl систе-ми базування чотирибiчних поздовжньо-фрезувальних верстатiв, що е джере-лом i основною складовою величини похибки розмiру оброблених деталей. Це дозволило запровадити ряд практичних ршень щодо пiдвищення точностi оброблення на даних верстатах.
Водночас, крiм зазначених вище результатiв теоретичних дослiджень, було одержано вагомi практичнi результати дослщжень точност механiчного оброблення деревини, а саме:
• грунтовно уточнено класифшащю деревообробних верстат1в за геометрич-ною точтстю [3, 5];
• встановлено залежтсть мiж квалгтетами точност оброблення 1 класами точ-ност верстат1в [5, 7];
• розроблено автоматичт системи розм1рно! настройки деревообробних верстам [3, 6];
• вдосконалено систему базування верстат1в поздовжньо-фрезерно! групи [8, 9]. 3. Постановка завдання
На основi аналiзу результатiв останшх найновiших дослiджень необ-хiдно вщзначити, що iснуючий рiвень теоретичних дослщжень е недостатшм для забезпечення науково-теоретичного обгрунтування сучасно необхiдних практичних ршень для пiдвищення точностi оброблення на деревообробних верстатах, а саме:
• розроблення сучасних систем д1агностики точтсного стану деревообробного верстата тд час його експлуатаци;
• розроблення систем налагодження верстат1в на баз1 цифрових електронних технологш;
• створення автоматичних систем керування точтсним станом верстата для забезпечення ввдповвдного р1вня технолопчно! точности
Розроблення та впровадження таких ршень потребуе сучасного рiвня нових теоретичних дослщжень даного напрямку.
1з розвитком науки i технiки з'явились новi пiдходи до теоретичних i експериментальних дослiджень, розширились межi застосування юнуючого та створення нового математичного апарату [10, 12]. Сучасна методика математичного планування експериментальних дослщжень забезпечуе одержання регресшних моделей для пошуку оптимальних умов протжання процеЫв дос-лiдження [8, 12]. Вiдомi потужнi комп,ютернi програмнi середовища [13, 14] дають змогу розробляти математичш моделi динамiчних процесiв мехашчно-го оброблення деревини та деревних матерiалiв [15, 16].
На 0CH0Bi вищенаведеного можна сформулювати наступш основш напрями подальшого розвитку теори точносп мехашчного оброблення деревини та деревних матерiалiв:
• дослщження законом1рностей розподшу похибки оброблення на сучасних конструкциях верстат1в та 11" залежноси ввд основних фактор1в впливу дина-м1чно1" системи верстат-шструмент-загот1вка (В1З);
• розроблення шформащйних математичних моделей динам1ки точшсного стану сучасних конструкций деревообробних верстат1в у вигляд1 комп'ютерних програм 1з визначенням перюдичносп 1"х налагодження та ремонту за крите-р1ем технолопчно! точност!;
• дослщження впливу основних фактор1в системи В1З на тривалшть перюду працездатност верстата за критер1ем технолопчно! точности з метою його оптим1заци на основ1 одержаних регресшних моделей.
4. Висновки
Вимоги сучасного деревообробного виробництва щодо шдвищення якост виробiв iз деревини та деревних матерiалiв шдтверджують актуаль-нiсть подальших дослiджень точност механiчного оброблення iз застосуван-ням сучасних наукових методiв та комп'ютерних технологш.
Технiчний рiвень сучасних конструкцш деревообробних верстатiв ви-магае вщповщно! теоретично!" бази для розроблення i впровадження практич-них рiшень, щодо створення систем дiагностики точнiсного стану верстата, налагодження та керування ним для забезпечення вщповщно! технолопчно! точносп оброблення заготiвок.
Вирiшення поставлено!" проблеми потребуе теоретичних дослiджень iз застосуванням методу математичного моделювання за допомогою сучасних комп'ютерних технологш програмування для оцiнки та прогнозування точшсного стану деревообробного верстата.
Лггература
1. Манжос Ф.М. Точность механической обработки древесины. - М.-Л.: Гослесбу-миздат, 1959. - 264 с.
2. Комаров Г.А. Точностные характеристики технологического процесса машинной обработки древесины// Научн. тр. МЛТИ. - М.: МЛТИ. - 1975, вып. 58. - С. 125-132.
3. Комаров Г.А. Точность дереворежущих станков. Размерная настройка: Учебн. по-соб. - М.: МЛТИ, 1985. - 56 с.
4. Амалицкий В.В. Надежность деревообрабатывающего оборудования. - М.: Лесн. пром-сть, 1974. - 160 с.
5. Амалицкий В.В., Комаров Г.А. Монтаж и эксплуатация деревообрабатывающего оборудования: Учебн. для вузов. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 336 с.
6. Кузнецов В.М. Автоматизация установочных перемещений в деревообрабатывающих станках. - М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 184 с.
7. Шостак В.В. Монтаж, техтчне обслуговування i ремонт деревообробного облад-нання: Пщручн. для ВНЗ. - Львiв: Вид-во "Ахш", 2000. - 284 с.
8. Пилипчук М.И. Повышение точности калибрования-шлифования древесностружечных плит абразивными кругами: Дис. ... канд. техн. наук. - Львов: УкрДЛТУ, 1984. - 206 с.
9. Новиков Е.А. Повышение точности базирования брусковых деталей в деревообрабатывающих четырехсторонних продольно-фрезерных станках с вальцовой подачей: Авто-реф. дис. ... канд. техн. наук. - М.: МЛТИ, 1988. - 21 с.
10. Пилипчук М.1., Григор'ев А.С., Шостак В.В. Основи наукових дослщжень: По-абн. для ВНЗ, Львiв: УкрДЛТУ. - 1999. - 181 с.
11. Винарский М.С., Лурье М.В. Планирование эксперимента в технологических исследованиях. - К.: Техшка, 1975. - 168 с.
12. Шостак В.В. HayKOBi основи прогнозування техшчного стану та обгрунтування структури ремонтного циклу обладнання для виробництва деревностружкових плит: Авто-реф. дис. ... д-ра техн. наук. - Львiв: УкрДЛТУ, 1999. - 35 с.
13. Чернях1вський В.В. Dilphi-4: сучасна технология вiзyaльного програмування. -Львiв: БаК, 1999. - 196 с.
14. Архангельский А.Я. Программирование в С++ Builder 6. - М.: Изд -во БИНОМ, 2003. - 1152 с.
15. Григор'ев А.С., Пилипчук М.1. Створення динaмiчноï моделi процесу рiзaння люопильно'1' рами на ЕОМ// Наук. вiсник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ, 1998, вип. 8. - С. 159-160.
16. Пилипчук М.1., Романчук М.В. Застосування ЕОМ для дослщження процесу ка-лiбрyвaння-шлiфyвaння деревностружкових плит// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. - 1999, вип. 9.6. - С. 176-177.
УДК 535.343.2 Проф. З.П. Чормй, д-р фп.-мат наук; 1.Б. Шрко;
доц. В.М. Салапак, канд. фЬ.-мат. наук; М.В. Дячук - УкрДЛТУ
ГЕНЕРАЦ1Я ЦЕНТР1В ЗАБАРВЛЕННЯ В ЛЕГОВАНИХ КРИСТАЛАХ ФЛЮОРИТ1В: ОДНОВИМ1РНА МОДЕЛЬ
Проведено розрахунки конф^рацп потенщально'1' ями для електрона та дiрки в електростатичному пол^ створеному моно- та бщиполями, якi введенi в юнний лан-цюг. Розраховано величину ефективносп генерацп центрiв забарвлення та ïx релак-сацп для двох випaдкiв розмiщення дипольних комплексiв: дипольнi моменти pe -сyсiднix комплексiв паралельш i pe - aнтипaрaлельнi. Дослщжено зaлежнiсть ефек-тивностi генерацп центрiв забарвлення залежно вiд вiддaлi мiж сyсiднiми дипольни-ми комплексами.
Prof. Z.P. Chornij; I.B. Pirko; doc. V.M. Salapak;
N.V. Dyatchouk - USUFWT
Generation of coloration centers in admixture crystals of fluorites:
one-measure model
There have been performed configuration calculations of the potential pit for electron and the hole in electrostatic field, created by mono- and bidipoles which are inserted into the ion chain. The amount of generation efficiency for coloration centers and their relaxation for two cases of dipole complex placing have been calculated: dipole moments of pe
neighbouring complexes are parallel and pe are antiparallel. There has been researched the dependence of generation efficiency of coloration centers depending upon the distance between the neighbouring dipole complexes.
У робот [1] ми розглянули основш принципи побудови одномiрноï модел1 мехашзму генерацп центр1в забарвлення в легованих кристалах 1з структурою флюориту. У запропонованш модел1 реальний кристал розгля-даеться як ланцюг, побудований 1з юшв основи i обмежений по довжиш до-мшково-вакансшними диполями (ДВД). Центри забарвлення виникають внаслщок розпаду в юнному ланцюгу електронно-д1ркових пар. Запропоно-вана модель дае змогу передбачити структуру центр1в забарвлення, ïx гра-ничну концентрац1ю та термошдуковаш перетворення. Наведен1 в робот1 [1] результати мають в основному шюстрацшний характер. У цш робот1 подаш результати досл1джень дрейфу носiïв заряду вздовж юнного ланцюга п1д
