Параметры резания

Скорость перемещения режущей кромки резца относительно обрабатываемой древесины называется скоростью резания V (м/с). При поступательном движении резца на пути L_(u) за время Т_(с) она определяется по формуле

При вращательном движении резца с диаметром окружности лезвий D (мм) и частотой их вращения п (об/мин) скорость резания определяют по формуле

Перемещение материала относительно вращающегося резца за один его оборот называется подачей, а подачу для снятия одной стружки назы­вают подачей на 1 резец Uz (мм). Скорость перемещения вращающегося инструмента относительно обрабатываемого материала или материала от­носительно инструмента для снятия новых стружек называют скоростью подачи U (м/мин). При количестве резцов на окружности вращения, участ­вующих в резании z скорость подачи определяют по формуле

Для кругло- и ленточнопильных станков с шагом зубьев пил t, мм и скорости резания V, м/с скорость подачи

Сила резания – это усилие, прилагаемое к резцу для преодоления всех сопротивлений при его движении Р (Н). Усилие сопротивления реза­нию, приходящееся на 1 мм² площади поперечного сечения срезаемой стружки шириной в мм и толщиной h мм, называется удельным сопротив­лением резанию К, Н/мм²

Работа, затрачиваемая на превращение 1 см³ древесины в стружку, называется удельной работой резания К (Дж/см³, численно равна Н/мм²).

Мощность резания N, Вт, – энергия, затрачиваемая на превращение в стружку объёма древесины, снимаемого в 1 секунду q, см³/с

На величину удельной работы резания К влияют многие факторы: порода древесины (при угле резания в торец δ = 45° для сосны К = 1,75 Дж/см³, для берёзы 2,85, для дуба 3,15 Дж/см³); влажность древе­сины (при резании вдоль и поперёк волокон более сухой древесины К не­сколько снижается); толщина снимаемой стружки (с её увеличением К снижается); направление резания (максимальная мощность затрачивается при резании в торец, минимальная при поперечном резании); величина уг­ла резания (при изменении его от 45° до 90° К возрастает почти в два раза); скорость резания (при её увеличении от 30 до 50 м/с К уменьшается, даль­нейшее увеличение скорости резания ведёт к увеличению расхода энергии резания); степень затупления резца (при истирании, выкрашивании лезвия К возрастает); число действующих резцов (зубьев пил, ножей в ножевой головке) (уменьшение резцов приводит к утолщению стружки и снижению удельной работы резания).

Пилы

Рамные пилы – это многорезцовый стальной инструмент в виде тонкого узкого длинного полотна, на одной продольной кромке которого насечены зубья с шагом (расстоянием между вершинами соседних зубьев) t и высотой их (кратчайшим расстоянием между линиями, ограничивающими вершины и впадины зубьев) h. Характеристика рамных пил и правила их подготовки и установки даны в разделе "Оборудование лесопильного цеха".

Круглые пилы (рис. 2.4) представляют собой тонкий стальной зубча­тый плоский диск (а), либо конический (б) для ребрового деления древеси­ны по толщине с уменьшением потерь в опилки, либо с поднутрением бо­ковых поверхностей (в) (строгальные пилы) для чистовой распиловки. Применяются также безопасные пилы (рис. 2.5) с н ебольшим количеством зубьев, предупреждающие обратный выброс из станка материала, и пилы с пластинками из твёрдых сплавов на кончиках зубьев (рис. 2.6), об­ладающие высокой износостойкостью, для распиловки древесных плит, фанеры клееной и цельной древесины, цементно-стружечных и др. плит. Различают пилы для продольного пиления (рис. 2.7, а, б) с высотой зубьев h (0,45...0,5)*t и для поперечного пиления (в, г ) с h = (0,6...0,9)*t. Радиус дна впадин r = (0,15...0,2) t; шаг зубьев

Угловые элементы зубьев (задний угол, угол заострения и перед­ний – α/ β/ γ) согласно ГОСТ 980-80* у пил для продольного пиления ис­полнения 1 – 15/ 40/ 35°, исполнения 2 – 30/ 40/ 20°; у пил для поперечного пиления исполнения 1 – 50/ 40/ 0°, а исполнения 2 – 65/ 50/ - 25°. Отсюда видно, что для продольного пиления применяют зубья с углом резания δ = α + β < 90, а для поперечного 90° и больше. Строгальными пилами распи­ливают древесину в любом направлении. Минимальный диаметр круглых пил D (мм) в зависимости от толщины распиливаемого материала Н (мм), расстояния от оси пильного вала до плоскости стола а (мм), радиуса за­жимных шайб R₁ (мм) и минимального выхода пилы из пропила С = (5...10 мм) определяется: для станков с нижним расположением пильного вала по формуле

для станков с верхним расположением вала по формуле

О птимальная скорость резания круглыми пилами 40...60 м/с.

Ленточные пилы делятся на пилы для продольного пиления брёвен и брусьев, столярные и делительные. Первые имеют ширину полотна 230...280 мм и толщину 1,4...2 мм (градация 0,2 мм) (рис. 2.8, а). Столяр­ные пилы испо льзуют при выпиловке криволинейных заготовок и деталей, поэтому они имеют небольшую ширину полотна В = 10...60 мм и малую толщину S = 0,6...0,9 мм (рис. 2.8, б). Делительные пилы для распиловки досок имеют широкое полотно (85...175) мм и толщину 0,9...1,2 мм (рис. 2.8, в). Зубья профиля 1 предназначены для распиловки древесины твёрдых пород, а профиля 2 – мягких. Бесконечное пильное полотно полу­чают спаиванием его концов внахлёстку или встык. Длина ленты L зависит от диаметра шкивов D, расстояния между их осями l, припуска на пайку пилы с

Зазор между полотном пилы и боковыми стенками пропила, обеспе­чивающий свободное его перемещение в пропиле и предотвращающий его перегрев от трения, создают разводом зубьев пил вправо-влево через зуб на 0,3...0,5 мм в каждую сторону, либо плющением зубьев в обе стороны. Меньшие их значения – для распиловки твёрдых лиственных пород и мёрз­лой древесины, большие – для мягких лиственных и хвойных пород. У пил с пластинками из твёрдого сплава предусматривают их симметричные све­сы относительно диска пилы. Заточка пил производится на заточных стан­ках-автоматах путём снятия за 1 проход до 0,05 мм слоя металла по 3...4 раза. Для увеличения поперечной жёсткости широких ленточных и круг­лых пил, центральную их часть вальцуют либо проковывают и правят специальными пилоправными молотками на наковальне, проверяя просвет между линейкой, прикладываемой к диску либо к полотну, и центральной их частью.

Ножи

Д ля обработки древесины на продольно-фрезерных стан­ках (фуговальных, рейсмусовых, четырёхсторонних и др.) при­меняют плоские ножи с прямолинейной режущей кромкой (рис. 2.9) - тон­кие однослойные 3 х (25...40) х (30...1610) мм и толстые двухслойные ножи 10 х (20...25) х (40...310) мм. Угол заострения 40±2°, (для мягких листвен­ных и хвойных пород он может составлять 30...35°). Установка плоских ножей в круглой ножевой головке показана на рис. 2.10. Противоположно устанавливаемые ножи должны иметь одинаковую массу. Плоскости но­жей шлифуют; на них не допускаются раковины, зазубрины и заусенцы.

Ф резы

Фрезы представляют собой цельнометаллический кор- пус, на котором сформированы режущие зубья. По способу крепления фрезы бывают насадные, (цельные, составные, сборные и ком­бинированные (рис. 2.11, а, б, в, г), закрепляемые на шпинделе станка за­тяжной гайкой с промежуточными кольцами, и концевые со специальными хвостовиками для крепления их в шпинделях станков (д). Фрезами произ­водят плоскую и профильную обработку поверхностей, выбирают гнёзда и пазы. По сравнению с плоскими ножами фрезы обладают большей устой­чивостью резцов и неизменностью профиля, требуют меньше времени на смену резцов, позволяют применять более высокие скорости резания и по­дачи. У насадных фрез передний угол γ = 25... 15°, задний α = 10°. Их зата­чивают на заточных станках чашечными и тарельчатыми шлифовальными кругами.

Широко применяют фрезы с пластинками из твёрдых сплавов, для ящичных шипов, проушин и т. п. (рис. 2.11, е, ж).

Свёрла

Центровые свёрла (рис. 2.12, а) используют для сверления поперёк волокон неглубоких отверстий диаметром (10...60):2 мм; спиральные с подрезателями (б) – для сверления поперёк волокон глубоких отверстий диаметром (1...20): 1 мм; винтовые (в) – для сверления как вдоль, так и поперёк глубоких отверстий диаметром (20...30): 1 и (32...50):2 мм; ложечные (г) – для сверления глубоких отверстий вдоль волокон; полые цилиндрические – для высверливания сквозных отверстий и выпиливания деревянных пробок. Свёрла затачивают либо вручную напильниками, либо шлифовальными кругами на станках. Для их крепления на сверлильных станках применяют специальные патроны.