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.