РЕФЕРАТ
на тему:
Основні поняття про різання деревини
Для виготовлення з деревини різноманітних виробів потрібна переробка її
на напівфабрикати, деталі і вузли. Цей процес здійснюється за допомогою
різноманітних інструментів та устаткування.
Якщо процес обробки деревини здійснюється різанням, гнуттям, пресуванням
або розколюванням (без зміни її хімічних властивостей), то його
називають механічною обробкою деревини.
У деревообробній промисловості найчастіше застосовують механічну обробку
деревини способом різання. Розрізняють два способи різання: із зняттям і
без зняття стружки. Більш поширений спосіб різання із зняттям стружки:
це пиляння, стругання, довбання, свердління, шліфування. Різання без
зняття стружки — менш поширений спосіб, але він дає змогу виготовляти
такі напівфабрикати, як шпон струганий і лущений для виготовлення
клеєної фанери й облицьовування різноманітних деталей з деревини.
Для різання деревини в усіх випадках застосовують різець, що має форму
клина (рис. 3, а). У кожного різця є чотири грані: передня, задня
(фаска) і дві бічні.
Різання завжди виконується однією з кромок різця, яких у нього є п’ять.
Передня кромка утворюється при перетині передньої і задньої граней; її
ще називають різальною, бо вона в більшості різальних інструментів (в
рубанках, долотах, стамесках та ін.) здійснює процес різання. При
перетині передньої грані з бічними утворюються дві бічні кромки. В
деяких інструментах ці кромки є різальними (в пилках для поперечного
пиляння). Різальну кромку різця ще називають лезом. У різцях розрізняють
і дві задні кромки, які утворюються при перетині задньої грані з
бічними. Однак ці кромки різальними не бувають.
Різання називається відкритим, якщо за один прохід різець утворює одну
поверхню різання, і закритим, якщо за один прохід різець утворює дві або
три поверхні різання (наприклад, при вибиранні шпунта передня кромка
формує дно, а дві бічні — стінки).
Кути, що утворюються при різанні деревини. Для того щоб відбувся процес
різання, різець ставлять під певним кутом до площини різання. При
різанні деревини утворюються такі кути (рис. 1, б): передній кут ? — між
передньою гранню різця і перпендикуляром, опущеним до площини різання в
місці дотику різця; задній кут ? (кут нахилу) — між задньою гранню і
площиною різання; кут загострення ? — між передньою і задньою гранями
різця; кут різання ? — між передньою гранню різця і площиною різання
(він складається з двох кутів ? і ?).
Рис. 1. Різання деревини:
а — елементи різця: 1 — передня грань, 2 — бічні грані, 3 — задня грань;
б — кути що утворюються при різанні деревини; v — передній кут, ? — кут
загострення, ? — кут різання, ? — задній кут
Величина кутів загострення й різання дуже впливає на силу різання і
гладкість поверхні. Тому при різанні деревини треба знати, під яким
кутом загострювати різець і під яким кутом ставити його до оброблюваної
поверхні.
Для ножів рубанків і доліт кут загострення — 25—35°, для стамесок —
18—25°.
Для стругання твердої деревини і торців кут загострення має бути
більшим, ніж для стругання м’якої деревини вздовж або впоперек волокон.
Кут різання вибирають залежно від напрямку різання. Оскільки деревина —
матеріал неоднорідний, то розрізняють три основні види різання: в
торець, вздовж волокон і впоперек волокон.
Різання вздовж волокон (рис. 2, а) в 2—2,5 раза легше, ніж різання в
торець; волокна підрізаються і ніби відділяються, не задираючись.
Поверхня чиста, а стружка тоненька у вигляді стрічкової спіралі. Різання
вздовж волокон позначається значком |. Кут різання беруть 45—48°.
При різанні в торець (рис. 2, б) всі волокна деревини перерізаються, і
при цьому відбуваються стискування і зминання волокон. Це найважчий вид
різання, одержувана поверхня досить шорстка. Різання в торець
позначається значком _[_. Кут різання беруть 30—35°.
Рис. 2. Напрямки різання деревини;
а — різання вздовж волокон, б — в торець, в — поперечне, г —
поздовжньо-торцеве, д – поперечно-торцеве, є — поздовжньо-поперечне
При поперечному різанні, коли різець ставлять перпендикулярно до
напрямку волокон (рис. 2, в), волокна частково розриваються, бо в цьому
напрямку вони слабко зв’язані між собою. Поверхня деревини залишається
досить шорсткою, хоч це різання в 5—6 разів легше від різання в торець.
Поперечне різання позначають значком ?. Кут різання беруть 48—52°.
Крім цього, процес різання може відбутись і в інших напрямках:
поздовжньо-торцеве (рис. 2, г), поперечно-торцеве (рис. 2, д), що дуже
близькі до торцевого, поздовжньо-поперечне (рис. 2, є) та ін. При цьому
кути різання беруть залежно від напрямку різання.
Фактори, що впливають на силу і шорсткість різання. При різанні деревини
прагнуть затратити найменше сили і дістати поверхню з найменшою
шорсткістю. Для досягнення цієї мети необхідно знати, які фактори
впливають на силу різання і шорсткість поверхні. Вище ми ознайомились з
тим, як впливає на силу різання і шорсткість поверхні напрямок волокон,
які кути різання слід брати для відповідного напрямку.
Великий вплив на силу різання і шорсткість поверхні мають також кути, що
утворюються при різанні деревини.
Кут загострення різця ?. Чим менший кут загострення різця, тим менше
сили потрібно докласти; проте кут загострення менший за номінальний
ослаблює міцність різця, особливо при струганні деревини твердих порід.
Лезо таких різців швидко затуплюється, а при наявності навіть незначних
сучків — викришується, їх треба часто заміняти або гострити, на що
затрачається багато часу. Тому для м’яких порід кут загострення має
становити 25—30°, а для твердих — 30—35°. Шорсткість поверхні від нього
не залежить.
Кут різання ?. При збільшенні кута різання треба докласти більше сили,
бо на передню грань тисне стружка, яка чинить опір різцю. Шорсткість
поверхні при цьому значно менша, бо різання наближається до скобления
(циклювання). Однак надто збільшувати кут різання не варто, бо в разі
збільшення його від 45 до 85° зусилля для різання деревини вздовж
волокон зростає в 2,8 раза, а в разі зменшення різати легше, але
збільшується шорсткість. Оптимальний діапазон кута різання для ручних
інструментів 45—52, для механізованих 55—60°.
Кут нахилу ? (задній кут) змінюється залежно від зміни кута загострення
або різання. Проте він має бути не меншим за 10°, бо в іншому разі задня
грань різця тертиметься об оброблювану поверхню, а це потребуватиме
додаткових зусиль на переборювання сил тертя. Крім того, різець
внаслідок тертя об деревину нагріватиметься, що зменшуватиме його
міцність. На шорсткість поверхні задній кут не впливає.
Гострота різця. Гостра кромка різця легко входить у деревину, акуратно
зрізає стружку і залишає гладеньку поверхню. Та в процесі робота різець
затуплюється, тобто заовалюється і вже не перерізає, а вминає волокна і
розриває їх. Це значно погіршує поверхню (вона стає шорсткою), а також
потребує більше сили для різання. Після чотирьох годин безперервної
роботи різець затуплюється так, що сили для різання треба докласти в
півтора-два рази більше, а шорсткість при цьому значно збільшується.
Твердість деревини. Для різання твердої деревини треба докласти сили
більше, ніж для м’якої. Це видно з таких даних. Якщо опір різанню
деревини сосни взято за 1, то опір різанню деревини липи й осики
становить 0,8, ялини — 0,9, модрини — 1,1, берези — 1,2—1,3, бука —
1,3—1,5, дуба — 1,5—1,6, ясеня — 1,5—2. Різання косошарої деревини
потребує більших зусиль, ніж різання рівної прямої деревини за напрямком
волокон. Крім того, в завилькуватих і косошарих місцях сили для різання
теж треба докласти значно більше.
Товщина стружки. Знімаючи товсту стружку, треба докласти більше сили до
різця, бо товста стружка чинить більший опір надломлюванню і згинанню
її, ніж тонка. Крім того, товста стружка ще до зрізування відколюється
від оброблюваної поверхні, утворюючи перед різцем значні нерівності.
Отже, чим тонша стружка, тим краща поверхня і менше треба затрачати сили
для різання.
Надломлювання стружки. Для запобігання відколюванню стружки перед лезом
різця встановлюють стружколом, який зрізану стружку відразу ж згинає і
зламує. Надломлювання стружки поліпшує якість поверхні, але потребує
більших зусиль для її зрізування.
Підпір волокон. У процесі різання деревини, навіть при наявності
стружколама, стружка завдяки своїй пружності відколюється ще до того, як
буде підрізана, тому перед різцем слід здійснювати підпір волокон, щоб
запобігти відколюванню стружки. В ручних рубанках підпором для волокон є
передня частина прольоту, а на деревообробних верстатах — спеціальні
пристрої. Чим ближче до різця підпір, тим краща поверхня, але в такому
разі треба докласти дещо більше сили.
Тертя різця об стружку. При закритому різанні стружка або тирса
викидаються не відразу, тому вони створюють додаткове тертя стружки об
різець і стінки отвору. Це потребує додаткового зусилля для
переборювання тертя.
Ширина леза різця. Якщо ширина леза менша від ширини оброблюваної
поверхні, то різання здійснюється не тільки передньою, а й бічними
кромками різця (вибирання шпунта). Це потребує додаткового зусилля на
різання, особливо при обробці деревини впоперек. При цьому якість
обробки бічних стінок значно гірша, ніж дна.
Вологість деревини. Волога деревина чинить менший опір різанню, проте
поверхня виходить значно гірша. Тому вологу деревини якісно обробити
неможливо.
Швидкість різання, м/с,— це шлях, який здійснює різець за одиницю часу.
При великій швидкості різання волокна стружки перерізуються лезом різця
значно раніше, ніж вони зімнуться або відколються від деревини. Тому при
великих швидкостях різання якість поверхні значно поліпшується.
Кількість діючих різців. При наявності великої кількості різців стружка
знімається тонша, тому поверхня краща. Але при цьому сили для різання
треба докласти більше.
Швидкість подачі, м/хв,— це переміщення матеріалу відносно різального
інструменту або навпаки — різального інструменту відносно матеріалу. Чим
швидша подача, тим вища продуктивність, проте підвищувати швидкість
подачі без підвищення швидкості різання не можна, бо при цьому
збільшується товщина стружки, що призводить до погіршення якості
поверхні. Для підвищення швидкості подачі треба підвищити швидкість
різання, а це потребує використання електродвигунів більшої потужності.
Список використаної літератури.
1. Амалицкий В. В., Любченко В. И. Справочник молодого станочника по
деревообработке.— М. : Лесн. пром-сть, 1984.— 239 с.
2. Бобиков П. Д. Изготовление художественной мебели.— М. : Высш. шк.,
1988.— 288 с.
3. Кулебокин Г. И. Столярное дело.— М. : Стройиздат, 1987.— 144 с.
4. Кряпов М. В., Гулин В. С., Берилин А. В. Современное производство
мебели.— М. : Лесн. пром-сть, 1986.— 263 с.
5. Шумега С. С. Спеціальна технологія меблевого виробництва.— К. : Вища
шк. Головне вид-во, 1981.— 242 с.
6. Шумега С. С. Технология столярно-мебельного производства.— М. : Лесн.
пром-сть, 1984.— 265 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
