Опорный конспект по теме: «Основные способы резания древесины» МДК. 04.01. Технология работ на деревообрабатывающем оборудовании по профессии 18783 «Станочник деревообрабатывающих станков».

Основные способы резания древесины.

Все процессы резания можно разделить на три группы (рис. 17, 18): деление; поверхностная обработка (удаление технологических припусков); глубинная обработка (превращение чистовых заготовок в готовые детали).

Деление материала может проходить с образованием стружки-отхода, с образованием стружки-продукта или бесстружечным способом. В первом случае деление осуществляется одним из видов пиления. Это наиболее широко распространенный процесс станочной обработки. К процессам деления с образованием стружки-продукта относятся процессы лущения, строгания и измельчения древесины на щепу и стружку. Значительно меньше распространены процессы бесстружечного деления, наиболее известные из которых - разрезание ножами, ножницами и дисками, а также штамповка-высечка.

Рис. 17. Классификация процессов станочного резания

Рис. 18. Схемы станочного резания: а - пиления; б - поверхностного фрезерования; в - глубинного фрезерования; г - точения; д - шлифования; е - долбления; ж - сверления; з - разрезания; и - штампования; к - строгания; л - лущения; м – измельчения

Все способы механической обработки древесины делятся на две группы: с нарушением волокон (пиление, строгание, фрезерование, долбление, сверление, циклевание и шлифование) и без нарушения волокон (гнутье, прессование, лущение шпона). Обработка древесины в основном ведется с нарушением волокон, а самым распространенным методом обработки древесины является резание. Различают резание со стружкообразованием (пиление, строгание, фрезерование, долбление, сверление, циклевание и шлифование) и без образования стружки (получение шпона на лущильных станках, раскалывание древесины, раскрой шпона). Обработка древесины проводится инструментами, которые имеют различное количество резцов: один резец - нож, несколько резцов - фреза, а много резцов - пила. Процесс резания происходит следующим образом: под действием силы металлический резец (нож), который имеет форму клина, внедряется в древесину режущей кромкой (лезвием), перерезает волокна и отделяет их в виде опилок или стружки. Резец (рис. 4.1, а) имеет форму клина и состоит из режущей кромки (лезвия), передней, задней и боковых поверхностей. Плоскость, вдоль которой прямолинейно передвигается режущая кромка резца, называется плоскостью резания. Угол β, образуемый передней и задней поверхностями резца, называется углом заострения, или углом заточки. Угол 8, образуемый передней поверхностью резца и плоскостью резания, называется углом резания. Задний угол а образуется между задней поверхностью резца и плоскостью резания. Передний угол γ образуется между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания. Качество обработки древесины зависит от правильности выбора угла заострения: при большем угле заострения на резание затрачивается большее усилие, а при малом угле заострения лезвие быстро тупится, мнется и может сломаться.

Практикой установлено, что для ножей рубанков и лезвий стамесок оптимальным является угол заострения 25 ^о ± 5 ^о передний угол в зависимости от вида инструмента, обрабатываемого материала и вида обработки должен составлять 43^о – 50^о. Различают три вида резания по отношению к направлению волокон: в торец, вдоль и поперек волокон. При резании в торец (торцовое резание) (рис. 4.1, б) плоскость резания и направление резания перпендикулярны к волокнам древесины, при этом стружка скалывается в виде отдельных не связанных между собой элементов, а обрабатываемая поверхность получается шероховатой. При резании вдоль волокон (продольное резание) (рис. 4.1, в) направление движения резца совпадает с направлением волокон, слои волокон легко разделяются, поверхность получается гладкой, а форма стружки зависит от толщины снимаемого слоя. Толстая стружка надламывается по длине, а более тонкая - получается в виде непрерывной ленты, например при строгании фуганком. Когда в процессе резания образуется длинная стружка, возможны вырывы на поверхности древесины. Чтобы избежать вырывов стружку необходимо надломить. Для надламывания стружки в рубанках, фуганках и полуфуганках устанавливают стружколом (горбатик). При резании поперек волокон (поперечное резание) (рис. 4.1, г) плоскость резания параллельна волокнам древесины, а направление резания перпендикулярно волокнам. Стружка получается непрочной, а поверхность - шероховатой. Этот вид резания применяют для получения строганого или лущеного шпона при производстве фанеры. Для получения прочной и непрерывной стружки древесину подвергают тепловой обработке (распаривают). Кроме трех основных имеются промежуточные (смешанные) случаи резания: поперечно-торцовое (рис. 4.1, д), продольно-торцовое (рис. 4.1, е), продольно-поперечное (рис. 4.1, ж). При резании происходит ряд сложных процессов, вызванных внедрением резца в древесину и образованием элементов стружки. Различают элементарное и сложное резание. Элементарным называется резание, которое производится только одной прямолинейной кромкой резца - лезвием, направлено прямолинейно и имеет постоянную скорость. Стружка получается одинаковой толщины по ширине и направлению резания. Всякий другой случай резания называется сложным. Если в процессе обработки резцом образуется одна поверхность резания (рис. 4.1, з) и стружка срезается со всей обрабатываемой поверхности, то такое резание называется открытым. Если при обработке образуются две поверхности резания (рис. 4.1, и), резание называется полузакрытым (образование четверти в брусках дверных коробок и др.). Когда при обработке древесины получаются три поверхности (рис. 4.1, к), резание называется закрытым (выборка паза и др.).

Р ис. 4.1. Резание древесины: а - резец: 00' - режущая кромка

(лезвие резца); 00'm'm – передняя поверхность резца;

00'n'n - задняя поверхность резца; Оmn, О'm'n' - боковые кромки;

tfda - плоскость резания;

δ - угол резания; β - угол заострения; α - задний угол; γ – передний

угол; б - в торец; в - вдоль волокон; г - поперек волокон;

д - поперечно-торцовое; е - продольно-торцовое;

ж - продольно-поперечное; з - открытое; и - полузакрытое;

к - закрытое; l - резец; 2 – древесина

Практикой установлено, что для ножей рубанков и лезвий стамесок оптимальным является угол заострения 25 ^о ±5 ^о передний угол в зависимости от вида инструмента, обрабатываемого материала и вида обработки должен составлять 43^о – 50^о Различают три вида резания по отношению к направлению волокон: в торец, вдоль и поперек волокон. При резании в торец (торцовое резание) (рис. 4.1, б) плоскость резания и направление резания перпендикулярны к волокнам древесины, при этом стружка скалывается в виде отдельных не связанных между собой элементов, а обрабатываемая поверхность получается шероховатой. При резании вдоль волокон (продольное резание) (рис. 4.1, в) направление движения резца совпадает с направлением волокон, слои волокон легко разделяются, поверхность получается гладкой, а форма стружки зависит от толщины снимаемого слоя. Толстая стружка надламывается по длине, а более тонкая - получается в виде непрерывной ленты, например при строгании фуганком. Когда в процессе резания образуется длинная стружка, возможны вырывы на поверхности древесины. Чтобы избежать вырывов стружку необходимо надломить. Для надламывания стружки в рубанках, фуганках и полуфуганках устанавливают стружколом (горбатик). При резании поперек волокон (поперечное резание) (рис. 4.1, г) плоскость резания параллельна волокнам древесины, а направление резания перпендикулярно волокнам. Стружка получается непрочной, а поверхность - шероховатой. Этот вид резания применяют для получения строганого или лущеного шпона при производстве фанеры. Для получения прочной и непрерывной стружки древесину подвергают тепловой обработке (распаривают). Кроме трех основных имеются промежуточные (смешанные) случаи резания: поперечно-торцовое (рис. 4.1, д), продольно-торцовое (рис. 4.1, е), продольно-поперечное (рис. 4.1, ж). При резании происходит ряд сложных процессов, вызванных внедрением резца в древесину и образованием элементов стружки. Различают элементарное и сложное резание. Элементарным называется резание, которое производится только одной прямолинейной кромкой резца - лезвием, направлено прямолинейно и имеет постоянную скорость. Стружка получается одинаковой толщины по ширине и направлению резания. Всякий другой случай резания называется сложным. Если в процессе обработки резцом образуется одна поверхность резания (рис. 4.1, з) и стружка срезается со всей обрабатываемой поверхности, то такое резание называется открытым. Если при обработке образуются две поверхности резания (рис. 4.1, и), резание называется полузакрытым (образование четверти в брусках дверных коробок и др.). Когда при обработке древесины получаются три поверхности (рис. 4.1, к), резание называется закрытым (выборка паза и др.). Поверхностная обработка представлена такими процессами резания, как фрезерование, точение и шлифование, причем каждый из них имеет большое число разновидностей. Наиболее распространенные процессы глубинной обработки - фрезерование (пазовое и шипов), сверление и долбление.