При рассмотрении процессов пиления также следует уяснить назначение и способы предотвращения трения боковых поверхностей пилы о стенки пропила.
Следует рассмотреть особенности, э также преимуществе и недостатки способов срезания стружек пилами с различными видами подготовки их зубьев.
Фрезерование. Фрезерование является одним из наиболее широко распространенных процессов механической обработки древесины и древесных материалов.
Особенностью процесса фрезерования является серповидная форма стружки, толщина которой переменна и равна 0 в зоне входа резца и достигает максимального значения в зоне выхода резца из заготовки. Не следует смешивать процесс фрезерования с процессом строгания, при котором траектория движения резца прямолинейна, а толщина стружки постоянна.
Основные методы фрезерования применяются при обработке по плоскости деталей вращающимся ножевым валом (фуговальные, рейсмусовые станки), при одновременной обработке с четырех сторон прямолинейных деталей (четырехсторонние строгальные станки), при профильной и плоскостной обработке прямолинейных и криволинейных деталей (на фрезерных станках), при нарезке шипов и проушин для соединения рамочных и ящичных конструкций (на шипорезных станках).
При изучении денного процессе необходимо обратить особое внимание на условия получения обработанной поверхности высокого качества.
Геометрия фрезерованной поверхности будет определяться кинематическими неровностями, т.е. волнистостью, зависящей в основном от величины подачи на зуб Uz (см. приложение 4). В действительности на качестве поверхности сказываются, также вибрационные неровности, неровности разрушения - заколы, отщепы, вырывы и пр. Здесь следует учитывать, что длина кинематических волн существенно зависит от точности установки резцов, которая должна быть достаточно высокой.
Сверление. При изучении процесса сверления должны учитываться особенности использования основных типов сверл:
I/ спиральные с конической заточкой, осуществляющих сверление в кромках деталей по принципу торцово-поперечного резания;
2/ спиральные с центром и подрезателями, осуществляющих сверление в пласть детали по принципу поперечно-продольного резания.
Следует обратить внимание на траекторию движения каждой точки режущих кромок сверла, которая имеет вид винтовой линии.
Шлифование. Шлифование - особый процесс резания. Специфика его заключается в том, что абразивные зерна - элементарные резцы - имеют различную геометрическую форму и неопределенные по величине углы резания (в большинстве превышающие 90°). Вследствие этого происходит не резание, как таковое, а скобление поверхности материала. Поэтому сила резания при шлифовании определяется аналогично силе трения.
Методы резания древесины строганием, долблением, точением разберите самостоятельно по рекомендованной литературе в соответствии с описанной ранее последовательностью изучения.
Силовые и мощностные расчеты процессов резания
Силовые и мощностные расчеты процессов резания (за исключением шлифования) ведутся по объемному методу.
Пиление рамными пиламигде К - удельная сила резания, К/мм2 (приложение 3, таблица I);
B - ширина пропила, мм;
∑l - сумма высот пропилов, измеряемая посередине бревна, мм;
∆ - посылка, подача на один оборот коленчатого вала, мм;
S - ход пильной рамки, мм.где b - ширина пилы, мм;
С - величина развода" или плющения на сторону, мм.
64
где α- коэффициент, характеризующий среднюю высоту пропила для распиловки бревен вразвал, принимается в пределах 0,7 – 0,8, для развала бруса -0,9-0,95; средний диаметр бревна при распиловке бруса равен высоте бруса;Z - число пил в поставе.
где dв - диаметр бревна в вершине, мм;
L - длина бревна, м.
Пиление круглыми и ленточными пилами
где K - удельная сила резания, н/мм2 (приложение 3, таблицы 2,3); B - ширина пропила, мм; h - высота пропила, мм; u - скорость подачи, м/мин; Z - число пил; V- скорость резания, м/с.
Фрезерованиегде K - удельная сила резания, н/мм2 ( приложение 3, таблица 4); В - ширина фрезерования, мм; h - глубина снимаемого слоя, мм.
Сверление
где D- диаметр сверла, мм.Строгание
где B - ширина строгания, мм;h- толщина срезанной стружки, мм.
Шлифование
где Q - сила прижима шлифовального инструмента к материалу, Н; где q - давление шлифования, H/мм2;Sk - площадь контакта шлифовального инструмента с материалом, мм2;
fшл - коэффициент шлифования.
Практическая работа №3
Определение скорости подачи по заданному классу шероховатости и мощности резания.
Практическая работа №4
Определение усилия и мощности резания и подачи.
Литература Л1 с. 74 – 150
Л7 с. 20 – 35
Л8 с. 40 - 74
Контрольные вопросы:
1. Дайте определение процесса пиления.
2. Напишите формулы для определения силы и мощности резания при пилении, объясните входящие в них величины.
3. Объясните, от чего зависит качество пропила.
4. Дайте определение процесса фрезерования.
5. Напишите и объясните формулы для определения силы и мощности резания при фрезеровании.
6. Как влияет неточность установки ножей в ножевой головке на шероховатость поверхности при фрезеровании?
7. От какого фактора в основном зависит длина кинематических волн на обрабатываемой поверхности?
8. Дайте определение процессе строгания.
9. Дайте определение процесса сверления.
10. Напишите и объясните формулы для определения силы и мощности резания при сверлении.
11. Дайте определение процесса шлифования.
Раздел 2. Дереворежущий инструмент
2.1. Общие сведения о дереворежущих инструментах
Роль режущих инструментов в совершенствовании методов обработки и конструкции машин. Современные требования к инструментам. Классификация, индексация и технические характеристики инструментов.
При изучении конструкции, подготовки и эксплуатации дереворежущих инструментов, а также при составлении конспекта по этому разделу рекомендуется пользоваться следующим планом:
1.Назначение инструмента.
2.Классификация.
3.Действующие стандарты.
4.Параметры инструмента.
5. Операции по подготовке к работе.
6. Правила установки инструмента в станок.
Методические указания
Производительность станка, качество выпускаемой продукции и экономичность выполнения технологической операции во многом зависят от конструкции и состояния режущего инструмента, от геометрии резца и качества его подготовки к работе.
Ускоренный технический прогресс в деревообрабатывающей промышленности, автоматизация и интенсификация технологических процессов, а также повышение требований к точности и качеству обработки древесины предъявляет к режущему инструменту все более высокие требования.
Инструмент оптимальной конструкции должен обеспечивать:
е/ высокую производительность;
б/ качество обработки (точность деталей и шероховатость их поверхности);
в/ износостойкость инструмента;
г/ безопасность в работе;
д/ легкость и точность заточки на существующих станках;
е/ легкость и точность установки инструмента в станок.
Удовлетворение указанных требований в основном зависит от правильного выбора материала инструмента, правильной термической обработки, от угловых и линейных параметров режущих элементов и конструктивных форм инструмента.
Инструмент, применяющийся в деревообрабатывающих производствах, можно разделить на следующие группы по его назначению:
I/ станочный инструмент для механической обработки;
2/ручной инструмент, применяющийся для ручной обработки древесины;
3/ вспомогательный инструмент для закрепления режущего инструмента в станке;
4/ рабочий инструмент для подготовки режущего инструмента к работе;
5/ контрольно-измерительный инструмент для контроля операций по подготовке режущего инструмента к работе.
Станочный дереворежущий инструмент разделяется на две подгруппы:
инструмент общего назначения (широко применяющейся во всех деревообрабатывающих производствах);
специальный инструмент. •
Для упорядочения производства, правильной организации и планирования каждому инструменту присваивается условное обозначение (индекс), т.е. проводится индексация инструмента.
Дереворежущий инструмент общего назначения разделен на подгруппы, имеющие определенный номер:
Подгруппа 31. Ножи и инструмент резцовый.
Подгруппа 32. Инструмент фрезерный. Фрезы насадные к концевые.
Подгруппа 33. инструмент сверлильный. Сверла, зенкеры, долбяки, фрезерные цепочки, Подгруппа 54. Пилы рамные, ленточные, круглые.
Каждому типоразмеру (разновидности инструмента, отличающиеся хотя бы одним параметром) запускаемого инструмента присвоен индекс, первые две цифры которого указывают подгруппу инструмента, дальнейшие его виды и разновидности, профили и размерные данные в соответствии с номерами технической документации на этот инструмент. Например, индексом 3420-0151 обозначена пила круглая плоская для распиловки древесины типа I для продольной распиловки с параметром 200x3,32x1,4x24 (диаметр х диаметр центрального отверстия х толщину диска х число зубьев).