План урока - Основные сведения о процессе резания древесины.

План урока №____

Тема: Основные сведения о процессе резания древесины

Цели урока:

• обучающая - ознакомить учащихся с процессом резания древесины

• развивающая - развивать представление о механических устройствах

• воспитывающая - воспитывать внимание и аккуратность в работе, бережное отношение к инструментам и материалам, чувство ответственности за выполняемую работу.

Объект работы: Кормушка для птиц.

Оснащение урока:

• циркулярный станок;

• ножовки по дереву, рубанок, квадратные напильники, технологические карты на изготовлению кормушки;

• измерительные инструменты (линейка, штангенциркуль);

• плакаты "Соединение деталей ", "Элементы резца";

• мультимедийный проектор, слайды.

Практическая работа: изготовление кормушки с использованием режущего инструмента

Процесс резания заключается в том, что под действием силы в древесину внедряется резец и отделяет от нее (срезает) частички в виде тонкой длинной стружки или в виде опилок.

Рис. 1. Элементарный резец

Рис. 2. Режущие кромки зуба пилы для поперечного распиливания

Резец имеет вид клина (рис. 1), у которого различают переднюю грань I, боковые грани II и заднюю грань III, а также боковые кромки аб, вг, задние кромки ад, ее, переднюю кромку ав. Заостренные кромки резца называются режущими. Режущая кромка резца в большинстве случаев образуется пересечением передней и задней граней резца, а иногда пересечением передней и боковой граней, как, например, у зубьев пилы для поперечного распиливания (рис. 2).

Проникание резца в древесину встречает сопротивление, для преодоления которого требуется приложить силу определенной величины. Такая сила называется силой резания и измеряется в килограммах. Сопротивление, оказываемое древесиной на площади в 1 мм2 поперечного сечения стружки, называется удельным сопротивлением резанию. Оно равно силе резания (в кг), деленной на площадь поперечного сечения стружки (в мм2).

При резании древесины на обрабатываемой заготовке различают следующие основные поверхности и углы: обрабатываемую поверхность (рис. 3), с которой снимается стружка; обработанную поверхность, полученную после снятия стружки; поверхность резания, образуемую на заготовке режущей кромки резца.

Рис. 3. Схема углов действующего резца и основные поверхности: 1 — обрабатываемая, 2 — обработанная

При прямолинейном движении резца относительно заготовки обработанная поверхность совпадает с поверхностью резания.

При работе резца различают следующие углы.

Угол, образуемый передней гранью резца и его задней гранью, называется углом заострения (β), или углом заточки.

Угол, образуемый передней гранью резца и поверхностью резания, называется углом резания (δ).

Угол, образуемый задней гранью резца и поверхностью резания, называется задним углом (α), или углом наклона резца.

Угол, образуемый передней гранью резца и перпендикуляром к обрабатываемой поверхности, называется передним углом (γ).

При одном и том же заднем угле (угле наклона резца), но различном угле заострения (угле заточки) будут различные значения угла резания.

Величина углов резца оказывает большое влияние на силу резания и чистоту обработки.

Различают три случая резания древесины: в торец (рис. 4, а), вдоль волокон параллельно их направлен (рис. 4, б) и поперек волокон перпендикулярно их направлению (рис. 4, в).

При резании в торец резец перерезает волокна ,поперек, пре- . одолевая их сопротивление сжатию и смятию. Обрабатываемая поверхность получается шероховатой. При резании древесины вдоль волокон вначале происходит сжатие снимаемого слоя. Обрабатываемая поверхность получается гладкой и чистой. При резании древесины в плоскости волокон перпендикулярно их длине происходит разрыв связи между волокнами в результате бокового внедрения резца. Поверхность резания получается с заусенцами и задирами.

Рис. 4. Резание древесины: а — в торец, б — вдоль волокон, в — поперек волокон

Усилия, необходимые при резании во всех трех случаях, различны. Так, если усилие при резании в плоскости волокон перпендикулярно их длине принять за единицу, то при резании вдоль волокон оно будет равно трем, а при резании в торец — шести единицам. Следовательно, наиболее тяжелым является резание в торец.

Факторы, влияющие на силу резания

Углы, при которых происходит действие резца, имеют существенное значение в процессе резания. Рассмотрим влияние различных углов на силу резания.

Угол заострения. При небольшом угле заострения резца требуется меньше усилий на резание. Однако’ малый угол не обеспечивает необходимой прочности резца, лезвие быстро затупляется и его приходится часто затачивать.

Угол наклона. Чтобы избежать трения резца о древесину, связанного с этим нагревания его и увеличения.силы резания, заднюю грань резца обычно устанавливают с наклоном не менее 10° к плоскости резания.

Угол резания. Давление образующейся при резании стружки на переднюю грань резца и вызываемое ею трение связаны с величиной угла резания. Следовательно, с этой же величиной связана и сила резания. Чем меньше угол резания, тем меньшее усилие требуется для внедрения резца в древесину. Однако произвольно уменьшать угол резания нельзя, так как это связано с изменением углов заострения и наклона. Исходя из требований устойчивости резца и наибольшей чистоты обработки, применяют угол резания при работе с ручным инструментом не менее 45°, а при станочной обработке больше 45°.

Кроме углов, на процесс резания влияет следующее.

Твердость древесины. Чем тверже древесина, тем больше усилий требуется для ее резания. Резание свилеватой или косослойной древесины требует также больших усилий, чем резание прямослойной древесины в одном и том же направлении.

Рис. 5. Изменение угла перерезания волокон древесины при работе вращающимся инструментом и основные поверхности: 1 — обрабатываемая, 2 — обработанная, 3 — поверхность резания

Направление резания. Наименьших усилий при других одинаковых условиях требует резание в плоскости волокон перпендикулярно их направлению. Это объясняется строением древесины и неодинаковой ее крепостью в разных направлениях. В практике, однако, редко встречается тот или иной вид резания в чистом виде. Чаще имеет место более сложный вид резания — резание под углом, когда резец перемещается из одного направления в другое. Процесс образования стружки в этом случае более сложен, и вид стружки определяется тем направлением резания, которое преобладает. При работе вращающимся режущим инструментом, когда лезвие резца описывает кривую, угол перерезания волокон изменяется в зависимости от положения резца (рис. 5).

Степень затупления резца. При внедрении в древесину затупленного резца волокна не перерезаются, а сдавливаются, сминаются и разрываются, что повышает сопротивление резанию. Сила резания при этом возрастает.

Трение резца о стружку. Образующиеся при резании древесины стружка или опилки занимают значительно больший объем, чем плотная древесина. Попадание опилок или стружек между резцом и стенками пропила или гнезда (при сверлении) приводит к значительному увеличению силы резания.

Ширина лезвия резца. При работе резца, ширина которого меньше ширины обрабатываемой поверхности (например, при выборке шпунта или пилении), разрушение древесины происходит не только лезвием, но и боковыми кромками резца. Это требует увеличения силы резания, особенно при обработке поперек волокон, когда происходит разрыв их по длине.

Влажность древесины. Повышение влажности древесины влечет за собой изменение ее сопротивляемости резанию. Так если удельное сопротивление резанию воздушно-сухой древесины с влажностью 15% принять за 1, то удельное сопротивление резанию свежесрубленной древесины составит 0,9.

Факторы, влияющие на чистоту резания

На чистоту резания оказывают влияние следующие факторы.

Направление резания. Наилучшая чистота обработки достигается при резании вдоль волокон.

Практическая работа "Изготовление кормушки» 20 - мин.

Инструктаж по выполнению работы. 5 мин.

8. Инструктаж по выполнению домашнего задания. 2 мин.

9. Уборка рабочих мест. 2 мин.

Подведение итогов урока. 2 мин.

Бункерная кормушка для кур