Способы резания древесины; Немного о ремонте и строительстве

Резание древесины Пиление и фрезерование (стр

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4

Пиление и фрезерование

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Уральский государственный лесотехнический

Екатеринбург 2005

УДК 674.023 : 621.9

кафедра графики и деталей машин Уральской государственной сельскохозяйственной академии,

, директор , канд. техн. наук

Резание древесины: Избранные лекции. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. университет, 2005. – 98 с.

Изложены основные положения теории резания древесины одиночным лезвием, рассмотрены процессы обработки древесины на станках: пиление и фрезерование. Описана методика расчетов и выбора рациональных режимов резания с примерами.

Ил. 33. Табл. 9. Библиогр.: 6 назв.

Печатается по решению редакционно–издательского совета Уральского государственного лесотехнического университета.

УДК 674.023 : 621.9

Иван Тихонович Глебов

Подписано в печать

Формат 60 х 84 1/16

Уральский государственный лесотехнический университет

620032, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37.

Размножено с готового оригинал-макета ГУП СО Талицкая

Часто слышишь, что молодежь говорит: я не хочу жить чужим умом, я сам обдумаю. Зачем же тебе обдумывать обдуманное. Бери готовое и иди дальше. В этом сила человечества.

. для того, чтобы усовершенствовать ум, надо больше размышлять, чем заучивать.

Предисловие

Учебное издание с названием «Резание древесины. Избранные лекции» предназначено для студентов лесотехнических вузов и может быть использовано учащимися колледжей, рабочими, повышающими свою квалификацию в области механической обработки древесины и древесных материалов, а также инженерно-технических работников лесопромышленного комплекса.

Учебной литературы по резанию древесины написано немного. До настоящего времени вопросы резания древесины преподаются по различным учебным пособиям , , и учебнику и , которые были изданы более десяти лет назад. В УГЛТУ в преподавании учебной дисциплины по резанию древесины используется учебное пособие , изданное в 2001 г.

В последние годы автором проведены исследования динамики резания древесины, которые нашли отражение в предлагаемых избранных лекциях. Исследования автора развивают взгляды и повышают точность расчетов режимов резания. Для повышения эффективности самостоятельной работы обучающихся издание избранных лекций по резанию древесины становится актуальным.

Книга написана в соответствии с типовой программой и образовательным стандартом для вузовских специальностей. Это книга для обучения. В ней много иллюстраций, текст, обязательный для запоминания, выделен шрифтом. Для закрепления знаний и приобретения умений в пособии приведено много контрольных вопросов, тестов, примеров решения задач.

Термины и обозначения, использованные в книге, унифицированы, единицы измерения физических величин приведены в соответствии с действующими стандартами. Использован опыт автора по преподаванию учебной дисциплины «Оборудование отрасли» в Уральском государственном лесотехническом университете.

При изучении материала лекций обучающийся должен, прежде всего, освоить термины, определения и обозначения. Надо научиться мыслить и разговаривать языком науки о резании древесины. Текст, выделенный жирным шрифтом, следует заучивать.

При работе с книгой надо серьезно относиться к контрольным вопросам. Если Вы уверенно отвечаете на вопросы, можно приступать к изучению следующего материала.

Наиболее трудный и важный материал книги относится к силам резания, методике их расчета. Надо научиться решать обратную задачу по определению скоростей подач. Это позволит Вам успешно справиться с любыми практическими задачами, в том числе и с курсовыми и дипломными проектами.

Введение

Основоположником науки о резании древесины считается профессор Петербургского горного института [1]. В его исследовательской работе «Сопротивление металлов и дерева резанию», опубликованной в 1870 г., а позднее в сочинении «Основы машиностроения» (всего опубликовано 10 научных работ по резанию древесины и металлов), приводится анализ и обобщение результатов опытов, проведенных на Луганском заводе. впервые приводит определение процесса резания, делает классификацию стружек, объясняет явление усадки стружки (изменение размеров в результате пластического деформирования), доказывает, что ширина и толщина среза по-разному влияют на работу резания.

Читайте также:  Проводим замену прокладки клапанной крышки на шевроле лачетти с видео - АвтоВызов

Проблемы ученых того времени сводились главным образом к изучению деформирования материала в зоне резания и зависимости сил резания от поперечного сечения срезаемого слоя.

считал, что работу по резанию выполняет только передняя поверхность лезвия и нормальное давление обрабатываемого материала на ней одинаково по всей площади контакта (рис. 1, а). Сила, действующая на лезвие, может быть найдена по формуле

где k – нормальное давление;

l, b – соответственно длина и ширина сдавливаемой площади.

В 1886 г. выходит книга «Курс механической технологии дерева», в которой используются методы науки о сопротивлении материалов, проводится анализ характера стружкообразования, уточняется форма эпюры давления стружки на лезвие. впервые указывает на роль трения в процессе резания.

В отличие от считал, что давление обрабатываемого материала на переднюю поверхность лезвия распределено неравномерно, и что наибольшее давление имеет место у режущей кромки, а в точке входа в древесину оно равно нулю. Давление от нуля до максимума изменяется по линейной зависимости, поэтому эпюра нормальных давлений имеет форму треугольника (рис. 1, б).

Проблема доказательства формы эпюры при резании сохранилась до наших дней.

Первые исследования по резанию древесины и металлов были связаны с изучением зависимости сил резания от поперечного сечения срезаемого слоя и его размеров.

В ранних работах считал, что сила резания пропорциональна ширине и толщине срезаемого слоя. Позднее в сочинении «Основы машиностроения» он пересмотрел свои взгляды. Найдя массу стружек, приходящихся на единицу работы резания, он делает заключение, что для срезания тонких стружек затрачивается работы больше, чем для срезания толстых стружек. Отсюда следует, что удельная работа резания уменьшается с увеличением толщины срезаемого слоя. При этом толщина и ширина срезаемого слоя влияют на силу резания по-разному.

Таким образом, первым из исследователей пришел к правильному выводу, что ширина и толщина срезаемого слоя оказывают разное влияние на силу резания.

Заметное место в науке о резании древесины занимают работы , особенно книги «Работа и усилие для отделения металлических стружек» и «Курс механической технологии дерева» (1894 г.). В своих работах делает попытку вывести теоретическим путем расчетную формулу для силы резания, находит главные факторы, влияющие на силу резания. Им проведено большое количество экспериментов, на основании которых сделан важный вывод о том, что работа, затраченная на срезание единицы объема стружек, уменьшается с увеличением толщины стружек. Сила резания изменяется пропорционально ширине срезаемого слоя. Совсем другие результаты получились, когда сечение срезаемого слоя изменялось только за счет его толщины. Проделав 230 опытов, делает вывод, что удельная работа резания – величина не постоянная, а переменная и уменьшается с увеличением толщины срезаемого слоя. Была предложена эмпирическая зависимость для расчета удельной работы резания:

, (2)

где К’ – удельная работа резания при толщине срезаемого слоя 1 мм;

а – толщина срезаемого слоя, мм.

Так, первым из исследователей экспериментально доказал, что удельная работа резания убывает с увеличением толщины срезаемого слоя, подтвердив, таким образом, правильность взглядов .

Впервые проанализировать указанную закономерность попытался . В 1896 г., обрабатывая экспериментальные данные , он пришел к выводу, что если указанные данные рассмотреть в осях координат, где ордината – отношение силы резания к ширине среза, а абсцисса – толщина среза, то сила резания изменяется по линейному закону. Графически это изображается наклонной прямой линией, проходящей выше начала координат и отсекающей положительную ординату. Уравнение имеет вид

Fx = K1b + K2ab, (3)

Читайте также:  Вынужденная остановка транспортного средства что это по ПДД

где Fx – сила резания, Н;

K1, K2– коэффициенты с размерностью соответственно Н/мм и МПа;

a, b – соответственно толщина и ширина срезаемого слоя, мм.

Отсюда следует, что сила резания изменяется пропорционально ширине и непропорционально толщине срезаемого слоя.

В 1925 г. выходит в свет работа «Влияние размеров стружки на усилие резания металлов», которая, по словам автора, является «результатом критической обработки главнейших сочинений, относящихся к вопросу резания металлов на станках, а также собственных изысканий и опытов автора в этой области». цифрами и графиками подтвердил неодинаковое влияние ширины и толщины срезаемого слоя на силу резания.

CASTLE.PRI.EE

Понятие о резании древесины

В процессе резания древесины с помощью резцов получают детали заданных размеров, формы и качества поверхности.

При резании древесины резец, имеющий форму клина, под действием усилия, приложенного к инструменту, перерезает или раздвигает волокна древесины, отделяя стружку.

В процессе резания на заготовке различают обрабатываемую 2 и обработанную 7 поверхности, а также поверхность резания (при поступательном движении совпадает с обработанной поверхностью).

С обрабатываемой поверхности 2 снимается слой древесины.

Обработанная поверхность 7 образуется режущей кромкой резца.

Плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через кромку резца, называется плоскостью резания.

При прямолинейном движении плоскость резания совпадает с поверхностью резания.

При вращательном – не совпадает.

Схема процесса резания:
1 – заготовка; 2 – обрабатываемая поверхность; 3 – стружка;
4 – передняя грань резца; 5 – резец; 6 – задняя грань резца;
7 – обработанная поверхность и поверхность резания;
8 – плоскость резания.

Каждый резец имеет следующие основные элементы: грани (передняя 4 и задняя 6) и режущую кромку (лезвие), образованную их пересечением.

В рабочем положении резца можно выделить несколько углов, имеющих большое значение для процесса резания.

Задний угол, или угол наклона, образован задней гранью и плоскостью резания.

Наличие этого угла исключает трение задней грани резца об обработанную поверхность.

Угол заострения образован передней и задней гранями резца.

Передний угол — между передней гранью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, уменьшает трение стружки о переднюю грань резца.

Углом резания называется угол между передней гранью резца и плоскостью резания:

Правильный выбор углов резца имеет большое значение при обработке древесины.

Например, при большом угле заострения затрачиваются большие усилия, но резец изнашивается медленнее.

Малый угол заострения облегчает процесс резания, но резец при этом быстро затупляется.

При строгании угол резания не должен превышать 50°, иначе резец будет испытывать слишком большое сопротивление, т.к. его передняя грань начнет сминать слой древесины.

При малых углах резания резец легко отделяет слой древесины, однако стружка вследствие упругости отщепляется на некотором расстоянии от режущей кромки, и поверхность детали получается шероховатой.

В двойных рубанках применяют стружколом, он как бы увеличивает угол резания.

При этом качество обработки повышается без увеличения усилия на резание.

Для каждого инструмента в зависимости от свойств обрабатываемого материала и вида обработки установлены наиболее выгодные углы заострения и резания.

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

Резание со снятием стружки происходит при пилении, строгании, сверлении, долблении, точении и др.

С заготовки снимается слой древесины.

Резание без снятия стружки происходит при раскалывании древесины вдоль волокон, разрезании шпона ножницами, высечке штампом деталей или сучков из заготовок.

Резание со снятием стружки характеризуется определенным режимом резания – условиями, в которых протекает этот процесс.

При поступательном движении резца его скорость (скорость резания):

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

Читайте также:  Вождение фуры как научиться ездить с нуля и правильно водить, видеоуроки управления

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

где D – диаметр инструмента (заготовки), мм; N — частота вращения инструмента (заготовк), об/мин; пD – путь точки, наиболее удаленной от центра вращения, мм;
1000 и 60 – коэфициенты (перевод в метры и секунды).

Vuz-24.ru

Материалы в помощь студентам и научным работникам

Виды резания древесины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Костромской государственный технологический университет

Кафедра механической технологии древесины

Дисциплина «Оборудование отрасли»

по лабораторной работе 00-I

«Виды резания древесины»

1. Цель работы

Изучение главных и промежуточных видов резания и ознакомление с основными понятиями процессов резания.

2. Содержание работы

Изучить с помощью лабораторных образцов главные и промежуточные виды резания древесины.

Определить диапазон изменения угла встречи (φ) и угла положения лезвия (φ>)> >для каждого аила резания. Представить в отчете работы главные и промежуточные виды резания с учетом определения простейшего резания.

3. Основные понятия процесса резания

Резанием по ГОСТ 1774345 называется механическая обработка древесины, при которой происходит нарушение связи между частицами древесины по заданному направлению с образованием стружки или без нее. Резание осуществляется с целью получения изделия требуемой формы и размеров путем воздействия на древесину твердого тела – резца.

При всем многообразии режущего инструмента могут быть выдел е н ы фундаментальные части: режущая часть, при помощи которой инструмент разрезает древесину; присоединительная часть, с помощью которой инструмент связывается со станком: корпус, связывающий между собой режущую и присоединительную часть.

Процесс резания древесины существенно отличается от резания других однородных материалов из-за сложности ее физико-механических свойств. Древесина – материал неоднородного строения в трех взаимоперпендикулярных плоскостях. Этим трем взаимоперпендикулярным плоскостям соответствуют три главных вида резания: торцовое, продольное и поперечное, которые представлены на рис. 3.1.

Риc. 3.1. Схема главных видов резания древесины

1,2 – торцовое резание 3,4 – поперечное резание 5,6 – продольное резание

Торцовым резанием, или резанием в торец, называют резание, при котором плоскость резания р>п> и направление резания перпендикулярно волокнам древесины.

Поперечным резанием, или резанием поперек волокон, называют резание, при котором плоскость резания параллельна волокнам, а направление резания перпендикулярно к ним.

Продольным резанием, или резанием вдоль волокон, называют резание, при котором плоскость резания и направление резания параллельны волокнам древесины.

Виды резания, в которых плоскость резания занимает промежуточное положение между положением в двух главных видах, называют переходными. Возможны переходные виды резания, продольно-торцовое, торцово-поперечное, продольно-поперечное, поперечно-продольное.

Схемы переходных видов резания представлены на рис. 3.2. Продольно-торцовое резание показано на рис. 3.2. Характеристикой положения плоскости резания является угол φ встречи лезвия инструмента с волокнами – угол между вектором скорости резания и направлением воловен. Как следует из рисунка, значение угла встречи 0° и 180° соответствует торцовому резанию: при 0° л> между лезвием инструмента и направлением волокон. При φ> 0° и 180° соответствует продольному резанию: при 0° л> 90° – продольно-поперечному резанию: 90° – поперечное резание, 90° л> л>. При φ> 0° и 180° соответствует торцовому резанию: при 0° л> л> л> должны быть постоянными на всем пути срезания стружки.

При выполнении данной лабораторной работы мы познакомились с основными и промежуточными видами резания и элементами резца.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector