Строгание

Строганием называется процесс поперечного или продольного (отно­сительно волокон) резания древесины для получения стружки (шпона) за данной толщины при прямолинейной траектории резания. Наибольшее нрак тическое значение имеют процессы поперечного строгания древесины на об­лицовочный шпон толщиной 0,6—0,8 мм и на дощечки толщиной 5—15 мм.

Главное движение сообщается ножу 2 или кряжу 1. В первом случае нож движется возвратно-поступательно со скоростью V, кряж во время ре зания остается неподвижным, а в конце холостого хода ножевого суппорта кряж подается вертикально вверх на заданную толщину шпона. Использу­ются две схемы строгания: горизонтальная (рис. 8, а) и вертикальная (рис. 8, б), равноценные по кинематическим и силовым характеристикам.

Рис. 8. Схемы поперечного строгания: а— шпона, горизонтальная;

6 - дощечек, вертикальная

Скорость резания характеризуют средней скоростью перемещения суппорта и определяют по формуле

25я/(60-1 000),

где S- длина хода суппорта, мм;

п - частота двойных ходов суппорта, мин^-1.

К угловым характеристикам заточки и установки ножа относительно поверхности резания при строгании предъявляются те же требования, что и при лущении. Минимальный угол резания 5, достигается за счет малых углов заточки р и заднего а. Лучшие результаты получают при углах Р= 16...17°иа= 1...2°.

Лазерное резание

Для резания тонких заготовок древесины и древесных материалов пе­ни щ.зуют устройства на основе оптических квантовых генераторов - лазеров.

Лазер состоит из активного вещества, помещенного в оптический ре- miMiop, и источника возбуждения. В активном веществе происходит преоб- Iы к >наиие энергии, поступающей от источника возбуждения, в монохрома-

( КОС (с неизменной длиной волны) когерентное (согласованное по фазе)

и шумсинс светового диапазона, а в оптическом резонаторе- накопление , и, твой энергии и формирование узконаправленного излучения. В резуль- 1И и* осуществляется узколокализованный нагрев обрабатываемого материа- ы цо разрушающих его высоких температур. Древесина и древесные мате­рил им в зоне воздействия лазерного луча превращаются в нагретые газы.

Схема технологической лазерной установки для раскроя листовых ipi'nccHbix материалов показана на рис. 9. Газовый (активное вещество СО,) лазер 1 мощностью 200 Вт образует пучок лучей 2 диаметром 15 мм,

I торий с помощью системы зеркал 3 и линз 4 концентрируется и направ­им ini на обрабатываемую заготовку 5. Для быстрого удаления продуктов I юрппия обрабатываемого материала из зоны резания через сопло б с | и 1 цыпой скоростью выбрасывается инертный газ, подаваемый через шту- нср ' 11еремсщение лазерного луча относительно заготовки осуществляет- | я л т ематически по программе.

Технологические возможности установок для лазерного резания ха- I'и теризуют потери древесины (ширина образуемой зоны прожига) и произ- HI ши гельность резания (скорость перемещения луча относительно материа­ла) Для тонких листовых материалов ширина зоны прожига составляет и.' 0,4 мм, для фанеры толщиной 18 мм - 0,7 мм. Поскольку лазерный луч , i ni лот древесину лишь в области фокуса, деление толстых образцов (50 мм и более) затруднено. Может потребоваться многократный проход луча через материал по аналогии с последовательным углублением зубьев пилы в дно пропила.

Многообразие применяемого для обработки резанием обору дования затрудняет решение общей задачи оптимизации процесса резании По вопросам оценки надежности технологического оборудования имеются разработки, которые могут быть применены при решении конкретных за дач. Для части ТС, которая включает заготовку, режимы обработки и инс1 румент, можно выделить моменты, общие для всех случаев сложного рези ния. Выбор оптимального режима обработки является основным оператип ным средством управления стабильностью функционирования ТС.

Рассмотренная оптимизационная модель учитывает вероятностный характер протекания процесса резания. Целевая функция оптимизации и ной модели реализует критерий минимума затрат и учитывает качество обработки, которое увязано с вероятностью выполнения задания техноло гической системой. У чет качества обработки в целевой функции позволяв i уменьшить число ограничений оптимизационной модели и избежать суще ственных неточностей детерминированных моделей, возникающих из-зп учета в ограничениях только средних значений показателей качества.

Рассмотренная оптимизационная модель позволяет определить он тимальные параметры режима обработки; оценить объем брака при обра- ботке и выбрать заранее метод его устранения; решить задачу оптимиза Ции при различных требованиях к качеству обработки, соответствующих уровню конкретного производства; определить наилучшие параметры ин­струмента, выбрать инструментальный материал, периодичность, страте­гию и параметры заточки.

Оптимизационная модель может быть реализована для любого вида механической обработки резанием древесных материалов. При этом необ­ходимо установить зависимости геометрических характеристик срезаемою слоя, силовых и качественных показателей процесса резания от исследуе­мых параметров.

Оптимизационная модель допускает любое необходимое увеличение числа показателей качества обработки и исследуемых параметров в случае необходимости уточнения решения. Поскольку решение оптимизационных задач сложных процессов резания существующими методами при задавае - мой достаточно высокой точности результата не требует значительною машинного времени, то становится возможным проводить обширные ис следования на рассмотренной и новых разработанных моделях.