Чистота обработки

Неровности на поверхностях реальных тел вызываются несовершенством инструмента, станков, режимов об­работки и свойствами обрабатываемого материала и обу­словлены шероховатостью поверхности.

Анатомические (структурные) неровности, обусловленные клеточ­ной, волокнисто-пористой структурой древесины, не зависят от способов и режимов резания и поэтому в понятие шероховатости или чистоты обра­ботки не включены. Макронеровности большой протяжённости, вызывае­мые геометрической неточностью станков, дефектами базирования, упру­гими деформациями детали и режущего инструмента и короблением от усушки, характеризуют точность формы детали. Шероховатость обрабаты­ваемой поверхности характеризуют:

1. Волнистость – регулярно повторяющиеся возвышения и впадины дугообразного профиля – это следы режущего инструмента на обрабаты­ваемой поверхности (например, после цилиндрического фрезерования);

• это неровности упругого восстановления от упругого смятия лезвием ножа участков поверхности древесины с различной плотностью (годичные слои хвойной древесины, сучки).

2. Неровности разрушения – выколы и вырывы целых пучков древе­сины, превышающие (при неправильных режимах обработки) неровности от фрезерования, строгания и лущения фанеры; - это обработочные рис­ки – следы режущего инструмента в виде дугообразных, прямых, попереч­ных гребешков, канавок и царапин от зазубрин ножей, продольных гре­бешков и канавок на цанубленых и шлифованых поверхностях.

3. Ворсистость и мшистость – отдельные волокна и целые пучки во­локон, приглаживаемых и поднимаемых на обрабатываемой поверхности.

Шероховатость поверхности выявляется на профиле ее сечения в на­правлении, дающем наибольшие значения неровностей. Её оценивают лю­бым из четырех высотных параметров Rm_max, Rm, R_z, R_a или их сочетанием и дополнительным параметром S_z.

• Параметр Rm_rnax, мкм, равен среднему арифметическому значению высот отдельных наибольших по высоте неровностей, имеющихся на дан­ной поверхности

где Н_тах – расстояние от высшей до низшей точки i-й наибольшей не­ровности (например, на рис. 2.43 H₁ = h_max1 – h_min1, и т.п.); п – число наибольших неровностей (не менее 5).

Этим параметром пользуются, когда неровности видны при осмотре; это поверхности распила рамными, дисковыми и ленточными пилами, поверх­ности лущеного и строганого шпона.

• Параметр Rm, мкм, указывает на толщину слоя, который должен быть снят с заготовки для устранения на ней неровностей

С этим диапазоном максимальных неровностей связана прочность склеивания и величина втягивания облицовочных материалов.

• Параметр Rz, мкм, представляет собой среднеарифметическое зна­чение высоты неровностей профиля на базовой длине поверхности 0,8; 2,5; 8 или 25 мм

Он может быть найден из профилограммы, снятой с контролируемой поверхности с помощью профилографа.

• Параметр Ra, мкм – среднее арифметическое абсолютных откло­нений профиля от средней линии m в пределах базовой длины (напр.на шлифованых поверхностях)

• Параметр Sz, мкм – средний шаг неровностей по впадинам при шаге i-й неровности Szi

Ч исловые значения параметров шероховатости и базовой длины при­ведены в ГОСТ 7016-82*. Чистоту поверхности по параметрам Rm_lnax, Rm и Rz делят на 10 классов с предпочтительными границами их значений соот­ветственно 1600, 800, 400, 200, 100, 50, 25, 12,5, 6,3 и 3,2 мкм, а по парамет­ру Ra – на 8 классов: 100, 50, 25, 12,5, 6,3, 3,2, 1,6 и 0,8 мкм. Ворсистость и мшистость нормируют лишь качественно: допустима или недопустима.

Методы контроля шероховатости поверхности древесины и приборы:

1. Для грубых классов чистоты применяют специальные индикаторы-глубиномеры, выявляющие Rm_max в пределах 500-1600 мкм (это попе­речные и продольные неровности; поверхности грубого распила).

2. Контроль волнистости поверхностей, обработанных на фрезерных, фуговальных, рейсмусовых, 3- и 4-сторонних продольно-фрезерных стан­ках, ведут путём замера длины наибольших волн l мм и расчетом их высо­ты h мм (при радиусе окружностей лезвия ножа R мм) по формуле:

3. Для измерения неровностей высотой 30...800 мкм (на фрезерованых, шлифованых, строганых и лущёных поверхностях) (по 8-3 кл. включительно) используют основанный на методе теневого сечения ("тени от ножа") прибор ТСП-4М (рис. 2.50, б).

4. Способ "световой полоски", проектируемой на контролируемую поверхность под 45° (рис. 2.50, а) используется в двойном микроскопе Линника. Модель прибора МИС-11 позволяет замерять неровности высо­той по Rrn_max ⁼ Rm = Rz = 6-63 мкм, Ra = 3-19 мкм (на фрезерованых, шлифованых, строганых, лущеных и циклеваных поверхностях).

5. Д ля изучения шероховатости шлифованых, фрезерованых поверх­ностей различных материалов, в том числе ДСтП и ДВП используют про­филографы завода "Калибр": модели 201, обеспечивающие Rrn_max. Rm, Rz до 100, Ra до 8 мкм, Sz= 0,025-12,5, а модели 252 Rz до 250 и Ra до 10 мкм.

Требования, предъявляемые к шероховатости обработанных поверх­ностей

Наиболее жесткие требования предъявляются к чистоте поверхно­стей, предназначенных к полированию (на лаковой пленке видны неровно­сти высотой около 1 мкм). Требования к чистоте поверхностей под цикле­вание определяются толщиной слоя, удаляемого при циклевании за один проход (от 0,04 до 0,08 мм), т.е. менее 0,04 мм. При более грубых поверх­ностях потребуется неоднократное циклевание. Толщина слоя, снимаемого 3-барабанным шлифовальным станком за один проход, равна 0,1-0,2 мм. Требования к шероховатости поверхностей под склеивание определяются необходимостью получить прочные клеевые соединения и тонкие клеевые швы в случае выхода их на поверхность изделия. Неровности поверхно­стей ослабляют прочность клеевых соединений, особенно волнистость фрезерованных поверхностей.