Реферат: Общие понятия об основах резания древесины

РЕФЕРАТ

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ОБ ОСНОВАХ РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Выполнил:_______________

_________________________

Проверил:________________

_________________________

Усть-Илимск 2004
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ОБ ОСНОВАХ РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Обработка древесины, при которой изме­няются ееразмеры, форма и внешний вид, но остается неизменным состав вещества древе­сины,производится ручным или механизиро­ванным способом. При отдельных видах ме­ханическойобработки древесины (при пиле­нии, строгании, фрезеровании) состав волоконможет нарушиться, в то время как при прессовании и гнутье остается постоянным.В большинстве случаев древесина обрабаты­вается с нарушением волокон; основнымспо­собом этого вида обработки является резание.

Известны три вида резания:

Ø с отделением стружки (пиление, строгание,фрезерование, долбление, сверление);

Ø без отделения струж­ки (лущение шпона,срезание ножевой фане­ры, раскрой фанеры, на ножницах);

Ø расслоение или раскалывание древесины(колка дров, производство клепки для бочек, коло­той драни и кровельной щепы).

Процесс резания состоит в том, что подвоздействием силы в древесину внедряется резец, перерезающий волокна древесиныи от­деляющий от нее частицы в виде стружки или опилок.

Резец представляет собой клин, имеющий лезвие (режущуюкромку), переднюю, зад­нюю и боковые грани (рис. 1). Плоскость, вдоль которойпрямолинейно перемещается режущая кромка резца, или плоская поверхностьдревесины, остающаяся после прохода резца, называется плоскостью резания.

/>

Рис. 1. Элементы рез­ца:

oo1 — режущая кромка-лезвиерезца, oo1m1m — передняя грань, oo1n1n — задняя грань, omn. o1m1n1 — боковые грани, lfda — плоскость реза­ния, δ — угол резания, β — угол заострения, α — задний угол, γ — перед­ний угол.

Угол, образуемый передней и задней гра­нямирезца, называется углом заострения, или углом заточки; угол междупередней гранью резца и плоскостью резания — углом резания. Между заднейгранью резца и плоскостью резания образуется задний угол; меж­дупередней гранью резца и перпендикуля­ром к плоскости резания — передний угол.

Правильный выбор углов заострения, ре­зания,переднего и заднего углов имеет большое   практическое    значение:    чем   больше угол заострения,   тем   большее   усилие   при­ходится применять нарезание или строгание древесины. В то же время при малых углах заострения резкоснижается стойкость резца, который быстро выходит из строя; лезвие его тупится,гнется, мнется на   сучках   или   ло­мается. Поэтому для железок рубанков уста­новленнаиболее выгодный угол  заострения (заточки) — в 23—25°, а передний угол или,как его иногда называют, угол наклона (присадки) резца колеблется от 40 до 52°(в зави­симости от назначения инструмента, характе­ра материала и видаобработки).

В процессе   резания   древесины   происхо­дитряд сложных явлений, вызванных внед­рением    резца в древесину   и  образованием стружки. Чтобы яснее представить себе про­цесс резания, егоследует расчленить на эле­менты. Так, различают простое и сложное ре­зание. Простое(«открытое») резание можно производить лезвием, имеющим большую ши­рину,чем ширина самого изделия (строгание гладильными ножами или циклей). Траекто­риярезания, или путь режущей кромки, при этом прямолинейна, а процесс резания про­исходитпри постоянной скорости и толщине стружки.                                                      

Сложное резание имеет криволинейную траекторию резания ипеременную толщину стружки. Длина режущей кромки резца (лез­вия) может бытьменьше ширины обрабаты­ваемого изделия. Сложное резание встречается при процессахпиления, гладкого или профильного фрезерования, долбления, свер­ления.

По отношению к направлению волокон различают триосновных вида резания — тор­цовое, продольное и поперечное.

При торцовом резании (рис. 2, а) резецдвижется в направлении, перпендикулярном к волокнам древесины, и происходитпопереч­ное перерезание волокон. При резании в то­рец стружка скалывается послоям, а по­верхность получается шероховатой. Торцовое резание обозначаютзнаком />.

При продольном резании (рис. 2, б) резецдвижется вдоль волокон, сравнительно легко разделяя слои,   поэтому  поверхность   полу­чается гладкой. Форма стружки зависит от толщины снимаемогослоя. Толстая стружка надламывается по длине, более тонкая полу­чается в виденепрерывной ленты (строгание фуганком, получение   древесной   шерсти   настанках и др.).   Усилие, которое нужно при­ложить к резцу   определенной  ширины для снятия слоя древесины одинаковой толщины (при постоянной скоростидвижения резца), называется удельной силой резания.

Удельная сила резания вдоль волокон примерно в2—3,5 раза меньше, чем резания в торец. Резание вдоль волокон обозначают знаком||.

Поперечное резание (рис. 2, в) происходитпри движении резца в плоскости волокон, перпендикулярном их направлению. При та­комрезании стружка получается короткой и ломкой, а поверхность шероховатой. Толь­копри тепловой обработке (распаривании) и при обжиме древесины перед резцом полу­чаетсястружка в виде непрерывной ленты хорошего качества (лущение шпона).

/>

Рис.   2.   Виды   реза­ния:

а — торцовое, б — про­дольное (вдоль     воло­кон), в- поперечное (поперек волокон)

Удельная сила резания древесины попе­рек волоконпримерно в четыре раза меньше, чем резания в торец. Поперечное резаниеобозначается знаком ≠. Помимо указанных выше основных видов резания, напрактике применяют резание под углом (рис. 3, а, б, в), в этом случаерезец движется под некоторым углом к направлению волокон.

/>/>

Рис. 3.   Резание под углом:

а — поперечно-торцовое, б — продольно-торцовое, в — продольно-попереч­ное.

Чистота обработки поверхности древеси­ны (по ГОСТ7016-54) характеризуется сте­пенью ее гладкости, количеством и размером неровностейи  зависит от многих факторов: породы,  структуры и влажности древесины,направления волокон к обрабатываемой пло­скости; толщины снимаемой стружки;углов и скорости резания; диаметра рабочих валов и числа резцов;   качествазаточки резцов и точности установки; состояния    оборудова­ния; способовнадламывания стружки (во из­бежание отщепа).

Более чистая поверхность древесины по­лучаетсяпри резании вдоль    волокон,    при подпоре волокон древесины перед резцом инадламывании стружки. Для   этой   цели   в станках на валах имеютсястружколоматели и прижимы. В рубанке   волокна   подпирает леток (со стороныподошвы), а стружку над­ламывает двойная железка; крутой край на­кладки служит,стружколомателем. При сня­тии более тонкой стружки поверхность древе­синыполучается более чистой, чем при сня­тии толстой.

Для получения чистой поверхности большое значениеимеет качество заточки резцов: тупой резец не перерезает и не разделяет во­локна,а мнет их и разрывает — в результате получается нечистая поверхность; острый ре­зецлегко разрезает и разделяет волокна дре­весины. Обрабатывать древесину следуетпо направлению волокон, так как при обработке против слоя получается менеечистая поверх­ность (с отщепами, отколами, задирами).

На чистоту поверхности оказывает влия­ниескорость резания. Как указывалось ра­нее, резание происходит за счет движениирезца относительно древесины или при движении древесины относительно резца. Линияотносительного движения лезвия резца я и является траекторией резания.

Под скоростью резания понимается относительнаяскорость движения лезвия резца. Для большинства станков (круглопильных,строгальных, фрезерных, шипорезных, верлильных) скорость резания определяют поформуле:

/>

где V — скорость резания в м/сек;

π — 3,14;

d — диаметр режущего инструмента в мм;

n — число оборотовинструмента в  минуту.

Скоростью подачи на основном деревооб­рабатывающемоборудовании (круглопильных, строгально-калевочных, рейсмусовых, двустороннихшипорезных станках) назы­вается та скорость, с какой механизм подачи равномерноподает деталь на режущий инст­румент.

На станках с ручной подачей (круглопильных,фуговальных, сверлильных, дол­бежных и односторонних шипорезных) ско­ростьподачи определяется теми же фактора­ми, но зависит от опыта и усилийрабочего-станочника.

На торцовыхстанках с прямолинейным движением суппорта скорость подачи зави­сит от скоростиподачи суппорта. Во всех видах ручного инструмента и ручного элек­трифицированногоинструмента скоростью подачи можно считать скорость движения инструментаотносительно обрабатываемой древесины.