Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Деревообработка: технологии и оборудование

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Скорости резания и подачи. Чтобы срезать стружку, резец должен переместиться относительно обрабатываемой древесины. Скорость движения главной режущей кромки резца в этом случае называется скоростью резания и обозначается буквой и (м/с). При поступательном движении резца она определяется по формуле

У>=Ь/Т,

где Ь — путь, который проходит резец при срезании одной стружки, м; Т— время, в течение которого резец проходит путь ?, с. При вращательном движении резца скорость резания равна

ц = пОп/(60- 1000),

где /) — диаметр режущего инструмента, мм; п — частота вращения режущего инструмента, мин-1.

Однако для резания одного рабочего движения резца недостаточно. Для срезания каждой новой стружки нужно установить резец в исходное положение относительно обрабатываемой древесины или древесину относительно резца. Скорость движения обрабатываемой древесины (или резца) в положение для срезания новых стружек называется скоростью подачи и обозначается буквой )Л. (м/мин).

Перемещение обрабатываемого материала за один проход (или оборот при вращательном движении) режущего инструмента называется подачей. Различают также подачу на резец 57 (мм), которая зависит от конструктивных возможностей станков, требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности и мощности привода станков.

Скорость подачи устанавливается из условия обеспечения оптимальной (наиболее выгодной) величины подачи на резец. При обработке древесины вращающимися резцами она определяется по формуле

ц? = 8г1П / 1000,

где У7 — подача на резец, мм; I — число резцов, участвующих в резании; п — частота вращения режущего инструмента, мин-1.

Для круглопильных и ленточнопильных станков формула для установления величины скорости подачи будет иметь вид:

ц? = ^60- ) / /,

где Г — шаг зубьев пилы, мм; п — скорость резания, м/с.

Сила резания. Под силой резания понимают усилие, которое необходимо приложить к резцу для преодоления силы воздействия древесины на резец, возникающей при его движении. Сила резания выражается в ньютонах (Н) и обозначается буквой Р.

Удельной силой резания называется сила резания, приходящаяся на 1 мм2 площади поперечного сечения срезаемой стружки, а обозначается к (Н/мм2). Удельная сила резания равна:

к = Р/ (Ьа),

где Ь и а — ширина и толщина срезаемого слоя, мм.

Из приведенной формулы можно определить силу резания:

Р = кЬа.

Работа резания. Работу, необходимую для превращения 1 см3 древесины в стружку, называют удельной работой резания. Ее обозначают буквой К и выражают в джоулях на см3 (Дж/см3). Численно удельная работа резания равна удельной силе резания, выраженной в ньютонах на мм2 (Н/мм2). Поэтому в расчетах различия между ними не делают.

Мощность резания. Количество энергии, необходимое для превращения в стружку объема древесины, снимаемого в течение одной секунды, называется мощностью резания. Для определения мощности резания нужно удельную работу резания К умножить на объем древесины, снимаемой и превращаемой в стружку в течение одной секунды.

Объем древесины <7 (см3) определяют по формуле

<7 = Ьах>5/ 60,

где Ь и а — ширина и толщина срезаемого слоя, мм; — скорость подачи, м/мин.

Исходя из этого, мощность резания (Вт) определяется по формуле

Ррез = Кд= КЬаъ в / 60.

На величину удельной работы резания, необходимой для определения силы и мощности резания, влияют такие факторы, как порода и влажность древесины, толщина стружки, направление резания, величина угла резания, скорость резания, степень затупления резца, число действующих резцов.

Зависимость удельной работы резания от породы обрабатываемой древесины весьма значительна. Если для сосны при резании древесины в торец и угле резания 5 = 45° удельная работа резания равна 1,75 Дж/см3, то при тех же условиях для березы она будет равна 2,85 Дж/см3, а для дуба — 3,15 Дж/см3.

Влажность древесины имеет меньшее влияние. При резании вдоль и поперек волокон более сухой древесины удельная работа резания несколько снижается. Удельная работа при резании в торец с уменьшением влажности изменяется незначительно.

На удельную работу резания существенное влияние оказывает толщина снимаемой стружки, причем удельный расход энергии с увеличением толщины стружки уменьшается. Однако увеличение толщины стружки отрицательно сказывается на качестве обработки.

Различны затраты мощности при торцевом, продольном и поперечном резании древесины. Максимальная мощность затрачивается при резании в торец, а минимальная — поперек волокон.

Увеличение угла резания приводит к значительному увеличению удельной работы резания. Если угол резания изменяется от 45 до 90°, то удельная работа резания возрастает примерно в 2 раза.

При увеличении скорости резания от 30 до 50 м/с удельная работа резания уменьшается. Дальнейшее увеличение скорости резания ведет к возрастанию удельной работы резания. В процессе работы резец затупляется (истирается, выкрашивается), и удельная работа резания увеличивается.

Уменьшение числа действующих резцов (зубьев пил, ножей в ножевой головке, фрез) при прочих равных условиях приводит к увеличению толщины стружки, приходящейся на один резец, и, соответственно, к снижению удельной работы резания.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>