Меню

Технология обработки древесины
9 класс

Основные сведения о процессе резания

При обработке древесины различают резание со снятием стружки и резание без снятия стружки.

Резание со снятием стружки осуществляют при выполнении таких операций, как пиление, строгание, сверление, долбление, точение и др. C заготовки снимается слой древесины определенной толщины (стружка в заданном направлении).

Резание без снятия стружки осуществляют при раскалывании древесины вдоль волокон, разрезании шпона ножницами, высечке штампом деталей с криволинейным контуром или сучков из шпона и др.

Резание со снятием стружки характеризуется определенным режимом резания — условиями, в которых протекает этот процесс. При ручных операциях (и некоторых механических) происходит перемещение инструмента — движение резания. При поступательном движении резца его скорость (скорость резания):

ν = S ∕ t,

где S — путь, пройденный резцом при срезании одного слоя материала, м; t — время прохождения резцом пути S, с.

При вращательном движении резца (сверление, пиление круглой пилой) или заготовки (точение, лущение шпона) скорость резания определяется как путь, пройденный наиболее удаленной от центра вращения точкой заготовки (или инструмента) за единицу времени:

ν = πDn / 1000 • 60,

где D — диаметр инструмента (заготовки), мм; n — частота вращения инструмента (заготовки), об/мин, πD — путь точки, наиболее удаленной от центра вращения, мм.

При вращательном движении резца (заготовки) скорость резания выбирают по справочным таблицам под руководством учителя. Она зависит от твердости древесины, глубины резания и др. По найденной скорости резания определяют частоту вращения заготовки (или инструмента) и устанавливают ее на станке. Например, у токарного станка по обработке древесины СТД-120М их две: 750 и 1850 об/мин.

Для снятия стружки недостаточно только одного движения резания. Снять каждую новую стружку можно лишь при перемещении резца относительно заготовки (или наоборот) — движении подачи. Им обеспечивается непрерывность срезания стружки.

Различают подачу на один оборот S₀ и подачу на зуб S_z. Подача на один оборот — величина перемещения режущего инструмента за один оборот вращающейся заготовки. Подача на зуб — величина перемещения заготовки за время движения режущего инструмента на расстояние между двумя соседними зубьями.

S₀= U ∙1000 / n, S_z = U ∙ 1000 / (nz),

где U - скорость подачи, м/мин; z — число зубьев (ножей) вращающегося режущего инструмента; n — частота вращения режущего инструмента, об/мин. Скорость резания всегда превышает скорость подачи.

Пример. Определите величину подачи на один зуб S_z при распиливании бревен круглой пилой, если известно, что n = 40, π = 2000 об/мин, U = 20 м/мин. Подставьте эти значения в формулу:

S_z = U ∙ 1000 / (nz) = 20 ∙1000 / 40 ∙2000 = 0,25 мм

Величина подачи на один зуб круглой пилы (с числом зубьев 40 штук) составляет 0,25 мм.

Подача зависит от породы древесины, типа инструмента, требуемого качества обработки поверхности детали и выбирается по справочникам.

В процессе резания резец действует на заготовку, т. е. на тело действует сила. Та ее часть, которая расходуется на разделение частиц древесины и образование стружки, называется силой резания. Сила резания зависит от твердости древесины, величины угла резания, скорости подачи и др. Если на тело действует сила и оно движется, то совершается механическая работа. В данном случае она затрачивается на срезание слоев древесины и называется работой резания. Время, за которое совершается работа, называется мощностью резания.

Все расчеты проделывает конструктор, чтобы определить необходимую мощность электродвигателя того или иного станка.