Оборудование отрасли

Проф. И.Т. Глебов

Кафедра автоматизации и
инновационных технологий

Разделы:
резание древесины;
дереворежущий инструмент;
конструкции деревообрабатывающих станков

2010. – 256 с.
2. Глебов, И.Т. Решение задач по резанию

древесины/ И.Т. Глебов. – СПб.: Издательство «Лань», 2012. – 288 с.
3. Глебов И.Т., Неустроев Д.В. Справочник по дереворежущему инструменту. Екатеринбург: УГЛТА, 2000. – 253 с.
4. Глебов И.Т. Оборудование отрасли. Тестовые задания. Учебное пособие. Екатеринбург: УГЛТУ, 2006. – 71 с.
5. Глебов И.Т. Оборудование отрасли. Справочник по резанию древесины. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. – 314 с.
6. Глебов И.Т. Конструкции и испытания деревообрабатывающих машин. Учебное пособие. – СПб: Издательство «Лань», 2012. – 352 с.
7. Глебов И.Т. Оборудование отрасли: конструкция и эксплуатация деревообрабатывающих машин. Учебное пособие. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. – 286 с.

форма и размеры заготовки методом резания.
1.2. Заготовка
Заготовка – это предмет,

подвергаемый изменению формы, размеров и шероховатости [1, 2].
После завершения механической обработки из заготовки получается изделие (обработанная деталь), т.е. предмет труда.

связей между частицами материала обрабатываемой заготовки по проектной поверхности лезвием

режущего инструмента с целью получения детали требуемой формы, размеров и шероховатости.
Лезвие – клиновидный элемент режущего инструмента. Оно предназначено для проникновения в материал заготовки и отделения срезаемого слоя.

относительно друг друга. Эти движения называют рабочими. К ним

относят движения главное, подачи, касательное и результирующее.
Главным движением резания Dг называется движение режущего инструмента или заготовки, предназначенное для удаления одного срезаемого слоя.
Скорость главного движения V – это скорость главного движения резания.
Движением подачи Ds называется прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, предназначенное для подведения к лезвию нового срезаемого слоя.
Касательное движение Dк – это прямолинейное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого направлена вдоль режущей кромки
Результирующее (суммарное) движение резания Dе является следствием нескольких одновременно осуществляемых движений и включает главное движение, движение подачи и касательное движение.

между направлениями скоростей движения подачи и главного движения резания.
Углом скорости

резания  называется угол в рабочей плоскости между направлениями скоростей результирующего движения резания и главного движения резания.

в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой (рис. 7).

По ней сходит стружка.
Задней поверхностью лезвия А называется поверхность лезвия, контактирующая в процессе резания с поверхностью резания (она обращена к обработанной поверхности). Если у лезвия имеется несколько задних поверхностей, то одна из них называется главной задней поверхностью А, а остальные – вспомогательными задними поверхностями А1, А2.
Режущими кромками лезвия инструмента называют линии пересечения передней поверхности с задними. Часть режущей кромки, формирующая большую сторону сечения срезаемого слоя, называется главной режущей кромкой К, остальные – вспомогательными режущими кромками К1, К2.

– затупленное лезвие;
в – изношенное лезвие с лунками на

его поверхностях; г – очень тупое лезвие
Заточенное, острое лезвие имеет плоские переднюю и заднюю поверхности. При этом режущая кромка представляет собой кривую поверхность, соединяющую переднюю и заднюю поверхности лезвия. Для сравнения лезвий по остроте условно в поверхность режущей кромки вписывают окружность радиуса . Для острого лезвия принимают значение =5…6 мкм (для фрез) и =10 мкм (для пил). Для очень тупых лезвий =60 мкм. Такое деление лезвий по остроте – весьма условное.

можно описать следующим выражением:

 = o +  , (2)
где  – радиус округления режущей кромки произвольной остроты, мкм;
o – радиус округления режущей кромки после заточки, мкм ;
 – величина прироста затупления за время работы, мкм.
Для лезвий из сталей ХВГ и 85ХФ принимают следующие значения o: у фрез o = 4 ... 6 мкм; у пил o = 10 мкм.
Прирост затупления
 =  L , (3)
где  – величина затупления режущей кромки на 1 м пути, мкм/м; L – путь резца в заготовке, м.
При фрезеровании сосны инструментом из легированной стали принимают  = 0,0008 мкм/м, при пилении  = 0,001 мкм/м.

резания
Рис. 23. Разрезы ствола:
П – поперечный

(торцовый);
Р – радиальный;
Т – тангенциальный

V1

древесинного вещества не зависит от породы древесины и равна 1530

кг/м3

числовыми значениями и наличием или отсутствием ворсистости и мшистости. Анатомические

неровности древесины при этом не учитываются.
ГОСТ устанавливает пять параметров. Числовые значения параметров в мкм принимаются из следующих предпочтительных рядов чисел:
Rm max, Rm и Rz - 1600, 800, 400, 200, 100, 50, 25, 12,5, 6,3, 3,2;
Ra, Sz – 100; 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8.

Пример обозначения шероховатости на чертеже Rm max 800 :

Шероховатость

Эту силу, действующую со стороны лезвия на заготовку, называют силой

резания F.
В расчетах и исследованиях обычно пользуются составляющими силы резания – проекциями на координатные оси (рис. 28). Причем ось x проводят параллельно направлению Vе, а координатную плоскость XOY совмещают с плоскостью резания.
Проекциям силы резания присвоены следующие названия: главная составляющая силы резания (касательная) Fx, радиальная (нормальная) составляющая силы резания Fz и осевая составляющая силы резания Fy.

Рис. 28. Составляющие
силы резания

к площади поперечного сечения срезаемого слоя и имеет размерность МПа

(Н/мм2):

где а, b – соответственно толщина и ширина срезаемого слоя, мм.
Удельная работа резания К есть работа главной составляющей силы резания, необходимая для срезания 1 см3 древесины, Дж/ см3. Согласно определению

где А – работа резания, Дж; v – объем срезаемого слоя, см3;
l – длина срезаемого слоя, м.
Таким образом количественно К = Fуд, но физический смысл их разный.

Удельная сила, удельная работа, единичная сила резания

резания от толщины срезаемого слоя

в осях координат Fx1 и а

Fx1 = са2 + dа

+ е, (25)

где с, d, е – параметры параболы.

Уравнение единичной касательной силы резания для
– для макрослоев

Fx=(p + kа)b,
– для микрослоев

.

где о – начальный радиус закругления режущей кромки, мм.

Коэффициент затупления лезвий

.

Fx=Fxc ап,
Поправочные коэффициенты на породу древесины ап других пород имеют следующие значения:

значений параметров р и k, при переходных видах резания массивной

древесины сосны:
– для продольно-торцового резания
– для поперечно-торцового резания
– для поперечно-продольного резания
– для продольно-торцово-поперечного резания

.

Здесь  подставляют в град., V'– в м/с. Кроме того, если V  50 м/с, то V' = (90-V), иначе V' = V; если   55º, то С = 0,059, иначе С = 0,069.

на станках

– плющение зубьев;
в – использование строгальных

пил;
г – использование твердосплавных пил

срезаемого слоя

пилы;
б – с нижним
расположением пилы

– процесс с прямолинейным поступательным движением резания, при котором плоскость

резания, поверхности резания и обработанная совпадают.
Назначение. Строгание применяют для получения стружки-продукта или для формирования гладких обработанных поверхностей.

толщины с вращающегося чурака при подаче режущей кромки ножа в

горизонтальной плоскости.

. Схема лущения древесины

припуск снимается путем последовательного срезания отдельных серповидных стружек.
Виды фрезерования

древесины:
а – цилиндрическое;
б – коническое;
в – торцовое;
г – торцово-коническое

получается тело вращения заданной формы, размеров и гладкости.

инструментом.
Различают шлифование ленточное плоское (лента – шлифовальная шкурка), ленточное

барабанное, ленточное цилиндрическое, дисковое, шлифование кругами.

несквозных цилиндрических отверстий с помощью сверл.
По направлению оси отверстия к

волокнам древесины различают сверление продольное и поперечное. При поперечном сверлении ось сверла перпендикулярна волокнам древесины.

и более. Гнездовая фреза – мерный инструмент в виде пластины

с зубьями на торцовой и боковой кромках (рис. 91).