4. Дать общую классификацию процессов механической технологии древесины.

Механическая обработка используется для получения из первичного древесного сырья изделий и деталей определенных форм, размера и качества, а также для придания окончательной формы, размеров и качества собранным узлам и изделиям. Механическая обработка осуществляется резанием, раскалыванием, давлением, дроблением.

При обработке резанием происходит нарушение связи между частицами материала по строго заданному направлению, когда обрабатываемый объект разделяется на части и с образованием стружки или без нее. Резанием обрабатывают натуральную древесину (пиломатериалы, заготовки, строганный и лущеный шпон), искусственные материалы на древесной основе (прессованную, пластифицированную и клееную слоистую древесину, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты), синтетические облицовочные материалы (пленки на основе пропитанных бумаг или полимеров).

Раскалывание – разделение древесины по слоям. Поскольку при этом объекты обработки не имеют строго заданной формы, этот процесс применяется в основном на подготовительных операциях.

Обработке давлением подвергается как массивная, так и измельченная древесина. В первом случае с помощью этого процесса изменяют форму древесины изгибом (гнутьем) или прессованием. Однако прессование не получило достаточного распространения в связи с малой пластичностью древесины.

При дроблении древесины разделение на части происходит неорганизованно, без соблюдения заданной геометрии частиц, обычно по наиболее слабому направлению материала. Такой процесс имеет место при ударном дроблении и абразивном размоле.

14. Указать угловые параметры лезвия в различных координатных плоскостях (в процессе взаимодействия лезвия и материала) и дать их определение.

Угловые параметры резца должны рассматриваться с двух позиций:

- как углы геометрического тела определенной формы и размеров, находящегося в покое, т.е. как статические (номинальные) углы резца;

- как углы орудия, воздействующего на предмет труда в процессе резания, т.е. как рабочие (эффективные) углы.

Статические углы указываются на чертеже, по ним резец (инструмент) изготавливают и контролируют после изготовления или подготовки к работе. Рабочие углы определяют условия эксплуатации инструмента, его взаимодействия с обрабатываемой заготовкой.

К статическим углам относят углы, формируемые при изготовлении и заточке резца, а также образуемые при установке его в станок или приспособление. Положение поверхностей резца и лезвий рассматривают в координатной системе, начало которой совпадает с вершиной резца или любой другой точкой лезвия. Направление одной из осей координат xсовпадает с заданным направлением главного движения. Оно определяет положение так называемой опорной плоскости инструмента О, перпендикулярной направлению главного движения.. В общем случае к опорной добавляют еще две координатные плоскости, чтобы получить систему трех взаимно перпендикулярных координатных плоскостей (рис. 13, а, б): продольнуюПр, перпендикулярную осиy, и поперечнуюПп, перпендикулярную осиz.

В такой системе координат положение передней и задней поверхностей резца определяется углами их наклона в двух секущих плоскостях (рис. 13, в): продольной, параллельной xoz и поперечной, параллельнойxoy. В продольном сечении А-А продольный передний угол- угол между передней поверхностью и опорной плоскостью, продольный задний угол- угол между задней поверхностью и поперечной плоскостью. В поперечном сечении Б-Б поперечный передний угол- угол между передней поверхностью и опорной плоскостью, поперечный задний угол- угол между задней поверхностью и продольной плоскостью. Угол между передней и задней поверхностями резца называют углом заточки (заострения).

В продольном сечении – это продольный угол заточки , в поперечном – поперечный угол заточки. Передний и задний углы считают положительными, если они расположены вне тела резца, и отрицательными, если они расположены в теле резца. Сумма всех углов с учетом знака составляет 90⁰, т.е.;.

Контрольные измерения углов резца выполняют в плоскости Н нормальной к лезвию (сеч. В-В). Здесь также различают углы: передний - между передней поверхностью и опорной плоскостью, задний- между задней поверхностью и плоскостью лезвия Л (дополнительной плоскостью, перпендикулярной опорой и проходящей через лезвие, см вид Г), угол заточки- между передней и задней поверхностью.

Положение лезвия может быть также определено углом наклона между лезвием и опорной плоскостью и углом скосамежду поперечной плоскостью и проекцией лезвия на опорную плоскость.

Важнейшей угловой характеристикой резца является угол заточки . Каждому лезвию соответствует свой угол заточки.

При рассмотрении рабочих (эффективных) углов резца применяют координатную систему, ориентированную относительно вектора скорости резания и поверхности резания. Направление осей координатной системы определяют вектор скорости резания (касательное направлениеt), направление нормалиnк поверхности резания и положение бинормалиb(рис. 14,а). Направлению осей соответствуют координатные плоскости: плоскость резания Р, проходящая черезtи касательная к поверхности резания в данной точке лезвия; плоскость движения Д, проходящая черезt(вектор скорости резания) иn, нормальная к плоскости резания. В общем случае плоскость движения касательна к поверхности движения ПД; бинормальная плоскость Б, проходящая черезbиn, нормальная к плоскостям резания и движения.

Рабочие (эффективные) углы показывают, как в процессе резания поверхности резца ориентированы относительно плоскости резания и бинормальной плоскости.

Задний угол - это угол между задней поверхностью резца З и плоскостью резания. Угол резания- угол между передней поверхностью П и плоскостью резания. Положение передней поверхности относительно бинормальной плоскости характеризуется передним углом.

Названные углы определены как углы между двумя плоскостями, т.е. двугранные углы, измеряемые плоскими углами в сечении определенным образом ориентированной третьей плоскостью. Строго говоря, эффективные резца нужно измерять в плоскости схода стружки, нормальной к поверхности резания и проходящей через направление схода стружки по передней поверхности резца (на рис. не показана). Учитывая, однако, некоторую неопределенность положения плоскости схода стружки и незначительные ее отклонения от плоскости движения, измеряют рабочие углы практически в плоскости движения Д. В частном случае, когда лезвие Л расположено нормально к вектору скорости резания , плоскость движения совпадает с плоскостью Н нормального сечения резца.

В тех случаях, когда вектор скорости резания , не совпадает с нормалью к лезвию (рис. 14,б) или имеется дополнительное движение резца вдоль лезвия(рис. 14,в), резец получает рабочий угол наклонаи его углы, измеренные в плоскости движения Д, отличаются от углов, измеренных в нормальном сечении Н.

Связь между статическими и рабочими углами резца устанавливают через углы движения, определяемые кинематикой процесса резания.

Для конкретной технологической схемы обработки всегда известны направления и величины векторов главного движения , подачии дополнительногодвижения. Таким образом, заданы технологические углымежду векторамии(рис. 14,г) имежду векторамии(рис. 14,д). Углами движения называют углыимежду векторами скорости главного движенияи скорости резания. Углы движения связаны с технологическими угламии:

,.

Для распространенных случаев =90⁰и=90⁰формулы упрощаются:

,

Если вспомнить, что статические углы измеряются в системе координат, связанной с направлением вектора скорости главного движения, а рабочие углы – в системе координат, связанной с вектором скорости резания, легко установить связь между статическим (номинальным) и рабочим углами резца. С учетом скорости подачи(рис. 14,г):

;;;

с учетом скорости дополнительного движения (рис. 14,д):.

Следовательно, меняется положение движения Д, в которой рассматриваются рабочие углы резца относительно плоскости продольного сеченияПр, в которой определяются углы статические.

Связь между углами, измеренными в плоскости движения, и углами, измеренными в нормальном сечении, выражается следующими зависимостями:

),;

где и- углы в нормальном сечении резца;- рабочий угол наклона лезвия.

Итак, статические углы резца: передний угол, угол заточки и задний угол, измеренные в продольной и поперечной координатных плоскостях, а также в сечении нормальном к лезвию (;,,;,,), углы наклонаи скосалезвия. К ним относятся также углы установки резцов на корпусе режущего инструмента.

Рабочие углы резца (передний , резанияи задний) создаются в процессе резания с учетом технологических угловии углов движенияи, а также рабочих углов наклонаи скосалезвия, угла схода стружки (последние два не рассматриваются).