Оборудование отрасли Разновидности процессов резания Геометрия стружки Виды

Оборудование отрасли Разновидности процессов резания. Геометрия стружки. Виды резания. Факторы, характеризующие процессы резания древесины. Характеристики качества обработки древесины_ Лекция 3

Разновидности процессов резания Классификация o По виду объекта, действующего на заготовку n n n Резание твёрдым резцом Световым лазерным лучом Гидравлической струёй под давлением Резание ультразвуком Вибрационное резание

o По способу получения заданной поверхности n n Резание со стружкообразованием Резание без стружкообразования Резание со стружкообразованием Резец объёмно деформирует отделяемый объём древесины. Это вызывает значительное изменение объёма стружки и почти всегда приводит к её разрушению.

Все основные процессы МТД – пиление, фрезерование, строгание и другие относятся к резанию со стружкообразованием. Резание со стружкообразованием бывает: o Открытое резание - лезвие перекрывает ширину детали o Закрытое резание – при наличии двух боковых поверхностей обработки o Полузакрытое резание – при наличии одной боковой поверхности обработки

Резание без стружкообразования o o o Длина резания (ход резца) очень мала по сравнению с шириной Относятся такие виды обработки, как резание шпона на ножницах и штамповка – высечка листового материала пуассоном и матрицей. Заготовки и срезки почти не деформированы

o По степени сложности n Элементарное (простое) резание – не поддающееся дальнейшему упрощению n Сложное (станочное) резание – при обработке различными инструментами на станках

Элементарное (простое) резание – основные признаки 1. 2. 3. 4. 5. Резание открытое Режущая кромка – прямолинейная Движение резца – прямолинейнопоступательное Вектор скорости нормален к режущей кромке Скорость V, сила резания P, δ , α , номинальная толщина h и ширина b стружки - const

Элементарное (простое) резание – необходимость изучения o Элементарное резание и его закономерности изучают для того, чтобы научиться понимать процессы сложного резания, раскладывая их на составляющие элементы, сводя к более простым.

Геометрия стружки o o Стружка – это часть материала заготовки заключённая между двумя поверхностями резания. Форма и размеры стружки, при прочих одинаковых условиях, оказывают решающее влияние на энергетику (усилие и мощность) и качество резания

Параметры стружки o Толщина стружки (основной размер) h (или е) – это расстояние между предыдущей и последующей поверхностями резания, измеренное по нормали к последующей поверхности в данной точке n n h – обозначение для элементарного резания е – обозначение для станочного резания

Остальные параметры стружки Длина стружки l – это отрезок абсолютной траектории резания, заключённый в пределах контура стружки o Ширина стружки b – это расстояние между её боковыми сторонами o

Две разновидности размеров стружки o o o Номинальные размеры – относятся к недеформируемой стружке и определяемые исключительно кинематикой резания (рабочими движениями) Фактические размеры – претерпевшие значительные деформации при резании В расчётах по резанию пользуются номинальными размерами стружки

Виды резания o o Древесина материал анизотропичный по трём главным направлениям относительно волокон: радиальном, тангенциальном, аксиальном. Учитывая небольшое различие прочностных свойств древесины в радиальном и тангенциальном направлениях рассматривают 3 главных вида резания

Главные (основные) виды резания 1. 2. 3. Резание в торец (┴) (торцовое резание) – плоскость резания и направление резания (Va) перпендикулярны волокнам древесины Резание древесины вдоль волокон (║) (продольное резание) – плоскость резания и направление резания (Va) параллельны волокнам древесины Резание древесины поперёк волокнам (╫) (поперечное резание) – плоскость резания параллельна волокнам древесины, а направление резания (Va) перпендикулярно к ним

Переходные (промежуточные) виды резания o Между главными может быть множество переходных видов резания. Например: n Переходное от ║- ┴ - продольно-торцовое n Переходное от ║- ╫ - продольнопоперечное n Переходное от ┴ - ╫ торцово-поперечное

Сложные виды резания n Сложные виды резания - переходные от переходных видов резания при одновременном изменении всех трёх факторов: направления волокон, плоскости резания и направления резания n Например: ║- ┴ - ╫ - продольно-торцово -поперечное резание

o При составлении названий процессов переходного и сложного резания на первое место выделяют тот вид главного резания, признаки которого являются преобладающими n Например, продольно-торцовое резание (║- ┴) преобладающим является продольное резание; n поперечно-продольно-торцовое резание (╫-║┴) – преобладающим является поперечное резание, затем по степени влияния продольное резание и наименьшая доля будет соответствовать торцовому резанию

Исходные и оценочные характеристики процесса резания Представление о сложности процесса резания и трудностях его изучения даёт перечень факторов, характеризующих процесс элементарного резания (по проф. Воскресенскому С. А. )

o 1. 2. 3. 4. Факторы, относящиеся к древесине: Порода Влажность Механические свойства (прочность, пластичность, упругость и др. ) Ширина обрабатываемого объекта

o 5. 6. 7. 8. Факторы, относящиеся к резцу Угол заострения β ; Острота лезвия Физико-механические свойства материала резца (прочность, упругость, истираемость и др. ) Степень шероховатости граней резца

10. Факторы, характеризующие процесс резания в целом, т. е. древесину и резец во взаимодействии: Толщина стружки h Виды резания: ┴, ║, ╫ 11. Угол резания o 9. 12. 13. 14. 15. 16. 17. δ Задний угол α Трение между резцом и древесиной Трение между стружкой и древесиной Скорость резания V Силы резания Качество обработанной поверхности или стружкипродукта

Факторы 1 -15 заданы, они характеризуют исходные условия процесса резания (идентификаторы процесса резания) o Факторы 16, 17 – это оценочные показатели процесса резания. Они подлежат нахождению o

Характеристики качества обработки древесины o o Под качеством продукции понимают совокупность таких её свойств, которые определяют способность этой продукции удовлетворять определённые потребности в соответствии с её назначением Стружка может быть: n n Отходом (стружка-отход), когда её качество и размеры не регламентированы Продуктом (стружка-продукт), когда её качество и размеры регламентированы и она предназначена для специальных целей. Например: o Технологическая щепа для ЦБП

Характеристики качества поверхности обработки o Характеристики качества обработки резанием: n Шероховатость (неровности) поверхности n Глубина трещин n Глубина слоя с остаточными деформациями n Вырывы в околосучковой зоне Основной характеристикой качества обработки резанием является шероховатость обработанной поверхности.

Шероховатость обработанной поверхности o Параметром шероховатости обработанной поверхности является параметр Rm max среднеарифметическая величина из высоты максимальных неровностей Hmax i на обработанной поверхности: Rm max = (Hmax 1 + Hmax 2 + … + Hmax n ) / n, где n – число наибольших неровностей на контролируемой поверхности (не менее 5)