Файл: Васечкин Ю.В. Оборудование фанерного производства учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где P — сила резания, кгс (Н); b — ширина стружки, мм\ h — толщина стружки, мм.

На величину удельной силы резания k влияют многие факторы: порода и влажность древесины, угол резания, толщина стружки, скорость резания и подачи, степень затупления резца, форма лез­ вия резца, направление резания и др.

Порода древесины значительно влияет на величину удельной силы резания. Если принять удельную силу резания для древесины сосны, равной единице, для ели она будет равна 0,9ч-1, для ольхи 14-1,05, для лиственницы 1,1, для березы 1,24-1,3, для бука 1,34-1,5, для дуба 1,54-1,6, для ясеня 1,54-2,0.

Некоторое влияние на величину удельной силы резания оказы­ вает влажность. Удельная сила резания /ев в зависимости от влаж­ ности древесины имеет следующие значения:

Влажность, %

................. 5—8 15—18 25—30 50—70

свыше 70

Удельная сила

резания

1,0

0,9

0,9

0,85

k B .........................................

1,1

Существенно изменяется удельная сила резания при изменении угла резания. Чем меньше угол резания, тем меньше сила резания (тем чище обрабатываемая поверхность). Если принять за еди­ ницу удельную силу резания при угле резания 6= 45°, средние зна­ чения k6 для других углов будут равны приведенным в табл. 1.

Таблица 1

 

 

Величина k 5 при угле резания Ô, град

 

Виды резания

30

45

GO

70

75

so

85

90

 

Т ор ц ов ое.....................

. . . 0,6

1,0

1,4

2,0

2,4

2,8

_

_

Продольное .................................

0,7

1,0

1,3

1,7

2,0

2,4

2,8

П оперечное.................................

0,9

1,0

1,1

1,15

1,2

1,23

1,26

1,3

Степень затупления резца также значительно влияет на вели­ чину удельной силы резания. Если принять за единицу удельную силу резания k3 в начале работы, изменение ее по мере затупленид резца можно выразить следующими данными:

Время работы,

ч .

.

0

1

2

3

4

5

6

Радиус закругления

 

2—20

20—35 35—40 40—45 45—50 55—60 более 60

лезвия, мкм . . . .

 

Удельная сила

реза­

 

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

ния

k3 .........................

 

1—1,1

П р и м е ч а я и е. Данные относятся к резцу из углеродистой стали.

Степень затупления резца влияет и на качество обработки поверхности. Например, при лущении или строгании поверхность шпона будет шероховатой и неровной, если нож затупится. Это


значительно снижает качество шпона. Затупленные зубья круглых пил при обрезке фанеры дают бахрому на кромках листа, что также'снижает качество продукции.

Толщина стружки влияет на величину удельной силы резания. Удельная сила резания уменьшается с увеличением толщины стружки. Так, если принять удельную силу резания хвойной древе­ сины при толщине стружки h= 1 мм за единицу, для других зна­ чений толщины стружки удельная сила резания k\x будет следую­ щей:

Толщина стружки h,мм . . .

1,0

0,7

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,05

0,01

Удельная сила резания kh

1,0

1,1

1,3

1,4

1,5

1,8

2,4

3,2

5

Удельная сила резания возрастает с увеличением скорости ре­

зания. Так, при пилении увеличение скорости

резания с 50 до

100 м/сек увеличивает удельную силу резания в

1,4 раза.

Повышение скорости подачи влечет за собой увеличение тол­ щины стружки и, соответственно, уменьшение удельной силы ре­ зания.

Кроме понятия удельная сила резания k, важны понятия удель­ ная работа резания и мощность резания.

Удельной работой резания называется работа, затрачиваемая на превращение 1 см3 древесины в стружку. Выражается она в дж/см3. Численно удельная работа резания равна удельной силе резания k.

Мощность резания N определяется величиной объема древе­ сины q, снятого в 1 сек, умноженной на удельную силу резания k\ N — kq, вт.

§ 5. ОСОБЕННОСТИ РЕЗАНИЯ МЕТОДОМ ЛУЩЕНИЯ И СТРОГАНИЯ

Лущением называется резание древесины в плоскости, парал­ лельной волокнам и в направлении, перпендикулярном их длине, при котором главное рабочее движение (вращательное) придается материалу (чураку), а движение подачи (поступательное)— ре­ жущему инструменту (рис. 4).

Благодаря жесткой кинематической связи между вращатель­ ным движением шпинделей с чураком и поступательным перемеще­ нием суппорта с ножом с чурака снимается стружка в виде непре­ рывной ленты постоянной толщины (шпон). Толщина шпона s равна величине подачи суппорта за один оборот шпинделей.

t

s = — мм,

£

где t — шаг нарезки суппортных винтов, мм;

і — передаточное число от шпиндельной гильзы к суппортным винтам.

К качеству шпона предъявляют довольно высокие требования. Он должен быть прочным, иметь гладкую и ровную поверхность;


колебания по толщине должны быть незначительными. Все это до­ стигается соблюдением режимов лущения. Во-первых, необходима специальная термообработка чураков, чтобы уменьшить хрупкость древесины и повысить ее пластичность, во-вторых — правильная установка инструмента лущильного станка: ножа и прижимной ли-- нейкп.

Угол заточки ß ножа должен быть в пределах от 18 до 23°, при­ чем ножи с большим значением угла заточки применяют при лу­ щении твердых пород и толстого шпона. Очень важно правильно установить задний угол а. Чем меньше задний угол, тем меньше угол резания б, а следовательно, выше качество шпона. При слиш­

ком большом угле резания перед­

 

няя грань ножа давит на шпон,

 

откалывает и сминает его. На

 

левой

стороне

возникают тре­

 

щины, которые могут привести к

 

поломке

шпона.

Поверхность

 

шпона получается шероховатой и

 

рифленой. Но в то же время зад­

 

ний угол

нельзя

устанавливать

 

слишком

малым.

При

малом

 

значении

угла

а

увеличивается

 

поверхность

соприкосновения

 

задней грани ножа с чураком и

 

возрастает

давление со

стороны

 

ножа

на

чурак.

Это приводит

 

к прогибу чурака и даже его рас­

Рис. 4. Схема лущения шпона

калыванию.

 

 

 

 

Практически задний угол а должен находиться в пределах 0о30'-Мо00' — для чураков диаметром До 300 мм и 1°-^3° — для чураков диаметром более 300 мм.

В процессе лущения с уменьшением диаметра чурака изме­ няется и задний угол. Изменение его зависит от положения режу­ щей кромки ножа (выше или ниже) по отношению оси вращения чурака. Практика показала, что при уменьшении заднего угла ка­ чество шпона повышается. Для уменьшения заднего угла на станке устанавливают специальные наклонные направляющие, которые позволяют автоматически поворачивать ножедержатель в нужных пределах.

Как будет указано ниже, при установке ножа следует учиты­ вать дополнительный угол е, который в сумме с углом а образует

угол Ѳ— угол

наклона ножа к вертикали. Угол е образован

вер­

тикалью и перпендикуляром к касательной основного круга

(на­

чальной окружности), проведенным из точки резания. Радиус

ос-

новного круга

а

s

 

---- , где s — толщина шпона, мм.

 

 

 

2-п

 

Кроме соблюдения угловых параметров, необходимо правильно установить нож по высоте. Высота установки ножа h должна быть в пределах от —1 до 0 мм для станков с дополнительными наклон-


ными направляющими и от 0 -4- до +1 мм для станков, у которых имеются только основные горизонтальные направляющие.

Правильная установка ножа не гарантирует хорошего качества шпона, если не применить прижимной линейки. При свободном ре­ зании (без линейки) нож внедряется в древесину, как клинообраз­ ное тело, и перед лезвием ножа, как правило, возникает опережаю­ щая трещина. Шпон получается не срезанный, не ровный и глад­ кий, а как бы отщепленный, шероховатый, с трещинами на левой

стороне.

Прижимная линейка позволяет, во-первых, создать подпор дре­ весины в зоне срезания шпона и тем самым предотвратить образо­

 

 

 

 

 

вание

опережающей

трещины;

 

 

 

 

 

во-вторых, благодаря обжиму

 

 

 

 

 

срезаемого

шпона меняется

рас­

 

 

 

 

 

пределение

напряжений

на

его

 

 

 

 

 

правой H левой сторонах

(рис. 5).

 

 

 

 

 

Сжимающие напряжения на пра­

 

 

 

 

 

вой стороне увеличиваются, что в

 

 

 

 

 

принципе

не

вызывает

больших

 

 

 

 

 

опасений,

так

как допускаемые

праВая

сжатие

напряжения на сжатие для дре­

 

 

 

 

 

весины

могут

быть значительной

 

 

 

 

 

величины. В то же время растя­

 

 

 

У

 

гивающие

напряжения

на левой

 

 

А

 

стороне

будут уменьшаться, а это

 

 

 

 

способствует

предотвращению

Левая Растяжение

трещин на левой стороне и по­

Рис.

5.

Распределение

напряжений

вышению прочности шпона в це­

в шпоне:

 

б— при лу­

лом.

 

 

 

 

 

 

 

а— при

свободном резании;

Положение прижимной линей­

щении

с

обжнмом

 

 

ки относительно ножа (см. рис. 4)

углами ai, ßi, а.

Все

 

определяется

величинами

ho, So,

эти величины зависят от толщины шпона,

тем­

пературы и породы древесины.

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина просвета sо между передней гранью ножа и кромкой линейки меньше толщины шпона .s на величину смятия древесины в момент срезания шпона.

Смятие древесины характеризуется степенью обжима А, кото­ рая выражается в процентах:

Аюо%.

S

В зависимости от толщины шпона для березовой древесины принимаются следующие значения степени обжима:

Толщина шпона, мм . .

до 0,6

0,6—0,8

0,8—1,5

1,5—2,5

свыше 2,5

Степень обжима, % . .

5— 10

10—15

15—20

20—25

25—30

Для древесины сосны, ели и кедра степень обжима прини­ мается такой же, но температура прогрева чураков должна быть несколько выше (на 5—10°С). При лущении буковых или ольхо­


вых чураков степень обжима принимается на 5—10% больше, чем для березовых.

Приведенные значения степени обжима даны для температуры

древесины березы в пределах 20—40° С. Если температура в

мо­

мент лущения выше 40° С, степень обжима нужно уменьшить

на

5%; при температуре чураков ниже 20°С степень обжима должна быть больше на 5% по сравнению с указанными выше значениями.

Величина просвета s0 между линейкой и ножом определяется по формуле

s0 —s ( 1------—] мм. .

V 100 )

Величина /г0 определяет высоту прижимной линейки над ножом. Она должна быть такой, чтобы зона обжима находилась перед лез­

вием ножа, в месте возможного

 

возникновения опережающей тре­

 

щины. Обычно 1г0

рекомендуется

 

в пределах (0,1—0,15) s

(по

дан­

 

ным В. А. Куликова).

прижим­

 

Угловые параметры

 

ной линейки следующие: угол за­

 

точки ßi —45—50°;

угол

обжима

 

аі = 5—7°;

угол между

ножом и

 

линейкой

а = 83—85°;

угол

на­

 

клона линейки öi = cci+ ßi.

 

 

С т р о г а н и е м

шпона назы­

Рис. 6. Схема строгания шпона.

вается поперечно-продольное ре­

 

зание древесины в плоскости, па­

 

раллельной волокнам. Процесс

строгания характеризуется возврат­

но-поступательным

движением

ножа относительно неподвижного

во время резания

материала.

Материал периодически (после каж­

дого двойного хода ножа) перемещается на величину подачи, рав­ ную толщине срезаемого слоя (стружки).

При строгании так же, как и при лущении, необходимо соблго- -дать режимы обработки, т. е. температуру древесины, угловые па­ раметры ножа и прижимной линейки, величину степени обжима и т. д. На рис. 6 приведена схема строгания шпона.

Угол заточки ножа ß выбирают в пределах 16—18°, а задний угол а — 1—2°.

Высота нажимной фаски линейки над режущей кромкой ножа определяется в зависимости от степени обжима по формуле

h — s{ 1----— ^ мм,

100 /

где s — толщина шпона, мм;

А — степень обжима шпона, % (практически Д= 10—20%). Величина с между режущей кромкой ножа и прижимной линейкой определяется по формуле

С= ІІ tg Ô ММ,

\

;;------

где ô= a + ß — угол резания.

ч ѵ - - и ■