Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Деревообработка: технологии и оборудование

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ОСОБЕННОСТИ СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ В ОТНОШЕНИИ НАПРАВЛЕНИЯ ВОЛОКОН ДРЕВЕСИНЫ

При резании древесины вдоль волокон с углом резания 5 < 60—70° и срезании стружки толщиной, большей 0,1—0,2 мм, появляется опережающая трещина. Причиной ее появления при толстой и жесткой стружке является слабая связь между волокнами в поперечном направлении.

При дальнейшем движении резец отгибает стружку и изламывает ее. Далее перемещение резца сопровождается смещением уже сломанного элемента стружки. При последующем внедрении резца в древесину цикл образования элемента стружки повторяется. Так образуется элементная стружка. Образование элементной стружки типично для резания вдоль волокон.

При больших углах резания (70° < 5 < 90°) нормальное давление на стружку и силы трения имеют большие значения, которые приводят к резкому уменьшению растягивающих напряжений. Знак напряжений может измениться, тогда появятся сжимающие напряжения. Поэтому излом не получится.

Стружка образуется в результате сдвига и изгиба. Древесина в стружке уплотняется, создаются условия непрерывного контакта режущей кромки резца с древесиной (без образования опережающей трещины). Стружка получается сливной спиральной. Отдельные элементы такой стружки малоразличимы.

Также образование сливной стружки при резании вдоль волокон наблюдается в случае отделения очень тонких стружек 0а < 0,1—0,2 мм) при малых углах резания.

Опережающая трещина не появляется, так как резцу легче сдвинуть или отогнуть стружку, чем разорвать древесину. Поскольку плоскость раздела образуется непосредственно режущей кромкой, то поверхность резания получается достаточно гладкой.

Обычно резец пересекает волокна древесины под некоторым попутным или встречным углом. В последнем случае возможно появление специфических дефектов на поверхности резания. Если при резании волокна направлены внутрь образца, отслоение элемента стружки происходит по наклонной нисходящей прямой. Это вызывает отщеп (закол) элемента ниже поверхности резания.

Данный дефект может быть устранен заменой одного вида разрушающих деформаций другим. В частности, расщепление вдоль волокон древесины может быть устранено продольным сжатием материала стружки в сочетании со сдвигом.

В этом случае образование элемента стружки будет происходить по другой плоскости — плоскости скалывания, что предотвратит отщеп элемента ниже поверхности резания. Или же нужно создать такие условия резания, при которых напряжения, приводящие к образованию опережающей трещины, были бы настолько малыми, чтобы эта трещина не распространялась на заметную величину.

В этом отношении такой режущий инструмент, как цикле-вальный нож (рис. 2.7, а), сочетает в себе преимущества резца с малым углом резания для начального легкого внедрения в древесину, предотвращающим появление опережающей трещины, и резца с большим углом резания, способствующим образованию стружки сливного вида.

в

Рис. 2.7. Факторы, влияющие на процесс стружкообразования:

о — схема резания циклевальным ножом с продольным обжимом; б — резание с поперечным обжимом; в — стружкообразование с переменным углом резания

Создание обжима стружки перед режущей кромкой резца (рис. 2.7, б), использование комбинированного резца с различными углами резания (циклевального ножа) или резца с накладкой, увеличивающей угол резания (ручного рубанка) (рис. 2.7, в), направлены на создание условий установившегося резания.

В этих условиях имеет место непрерывное совершение работы резания при непрекращающемся или почти непрекращающемся контакте режущей кромки резца с древесиной. Опережающие трещины при этом практически не образуются или становятся очень малыми.

Можно было бы предотвратить появление опережающих трещин, увеличив скорость резания так, чтобы режущая кромка догоняла конец опережающей трещины.

При резании поперек волокон в плоскости, параллельной волокнам, направление их оказывается одинаковым с направлением режущей кромки резца.

Механические свойства древесины при растяжении поперек волокон значительно ниже, чем при сжатии в том же направлении. Поэтому передача усилий от резца к элементу стружки может происходить только за счет сжатия, но не растяжения.

Этим и объясняется спонтанный процесс стружкоотделения при резании поперек волокон. Стружка может образовываться в рассматриваемом случае скалыванием или отрывом элемента.

Стружка, образующаяся скалыванием, состоит из слабо связанных между собой отдельных элементов. Элементы стружки отрыва ограничены в направлении движения резца и снизу некоторой сложной поверхностью.

Возможны вырывы элементов ниже плоскости резания. Эти вы-рывы определяются слабой и к тому же неодинаковой в различных местах связью между волокнами.

При резании древесины поперек волокон в плоскости, параллельной волокнам, для достижения условий установившегося резания наряду с использованием резцов с малыми углами резания применяется резание увлажненной древесины при поперечном ее обжиме (лущение шпона).

Резание хорошо увлажненной древесины и, особенно, резцами с малыми углами резания приводит к получению лентообразной сливной стружки с почти отсутствующими или малыми по величине трещинами.

При резании в плоскости, перпендикулярной волокнам, разрушение древесины в процессе срезания стружки, так же, как и при резании вдоль волокон, предопределяется направлением волокон.

Вначале происходит перерезание волокон древесины режущей кромкой резца, сжатие стружки в направлении движения резца и отжим ее вверх передней гранью резца. Когда сила отжима достигнет разрушающей величины, произойдет скол элемента стружки. В дальнейшем процесс отделения элементов стружки повторяется.

Вследствие малого сопротивления древесины сжатию поперек волокон происходит значительная усадка стружки. Номинальная длина элемента стружки тем больше, чем толще стружка. Так образуется типичная для торцевого резания элементная стружка скалывания.

Сливная стружка образуется лишь при малой ее толщине, очень остром резце и увлажненной древесине. Достаточно толстые стружки сливными могут быть только при очень малых углах резания.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>