Теоретические основы видов резания

Сущность процесса резания состоит во взаимодействии находящихся в относительном движении обрабатываемого материала и режущего инструмента. При этом, простым резанием называется резание простейшим резцом (клином с плоскими гранями и одной прямолинейной режущей кромкой) с прямолинейным поступательным движением резания, направленным перпендикулярно режущей кромке, при условии срезания слоя постоянной толщины, малой по сравнению с его шириной.

Обработке резанием подвергается натуральная древесина различных пород и материалы на ее основе: древесностружечные (ДСтП), древесноволокнистые (ДВП), фанерные и др. плитные материалы. Их обрабатываемость зависит главным образом от строения и механических свойств. Различают три группы материалов: с параллельно-волокнистой (рассеянно-сосудистые лиственные породы древесины: береза, липа); слоистой параллельно-волокнистой (кольцесосудистые лиственных пород, хвойных и слоистой клееной древесины с ориентированной волокнистой структурой); параллельно-слоистой (ДСтП, ДВП и др.) структурами.

При обработке материалов с параллельно-волокнистой   структурой различают следующие виды направлений резания относительно волокон:

 ГЛАВНЫЕ: торцовое, продольное, поперечное (рисунок 1.1);

  ПЕРЕХОДНЫЕ: продольно-торцовое, продольно-поперечное, торцово-поперечное;

СЛОЖНЫЕ: продольно-поперечно-торцовое (рисунок 1.2).

Для материалов со слоистой параллельно-волокнистой структурой различают следующие главные направления резания: торцевое радиальное и тангенциальное, продольное радиальное и тангенциальное и поперечное радиальное и тангенциальное и соответствующие им переходные виды резания.

Для материалов с параллельно-слоистой структурой (ДСтП, ДВП и пр.) различают главные виды резания: плоское, продольное и поперечное.

ТОРЦОВОЕ  - резание, при котором плоскость резания и направление резания перпендикулярны волокнам (рисунок 1.1 а).

ПРОДОЛЬНОЕ РЕЗАНИЕ -  резание, при котором плоскость резания и направление резания параллельны волокнам (рисунок 1.1 б).

ПОПЕРЕЧНОЕ – резание, при котором плоскость резания параллельна волокнам, а направление резания перпендикулярно им (рисунок 1.1 в).

 

 

Рисунок 1.1- Схемы главных видов резания материалов с парал­лельно-волокнистой структу­рой: а - торцового, б - продольного, в – поперечного

ПРОДОЛЬНО-ТОРЦОВОЕ резание (рисунок 1.2 а) – основной характеристикой является угол встречи резца с волокнами j_в – угол между вектором скорости резания V_е и направлением волокна в контуре заготовки (угол встречи измеряют в плоскости, перпендикулярной поверхности резания и проходящей через вектор скорости V_е; значение угла встречи 0 ⁰ и 180 ⁰  - продольное резание; 0 ⁰ < j_в < 90 ⁰ – продольно-торцовое резание против волокон; j = 90 ⁰ – торцовое резание; 90 ⁰ < j_в < 180 ⁰ – торцово-продольное резание   по волокнам).

ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОЕ РЕЗАНИЕ (рисунок 1.2 б)   – характеризуется углом скоса волокон j_с между вектором скорости резания и направлением волокна в плоскости резания (угол скоса изменяется от 0⁰ до 90⁰: 0⁰ соответствует продольному; 90⁰ – поперечному резанию).

ТОРЦОВО-ПОПЕРЕЧНОЕ РЕЗАНИЕ (рисунок 1.2 в) – характеризует угол наклона волокон j_н к плоскости резания. Угол измеряют в плоскости (бинормальной), перпендикулярной плоскостям движения и резания. Угол наклона изменяется от 0 ⁰ до 90 ⁰ (при j_н = 0 ⁰ – резание поперечное, при j_н = 90 ⁰ – торцовое).

Для проведения работы используются специальные образцы, представляющие собой вырезанный из древесины под произвольным углом брусок пятиугольной формы. Плоскости резца на бруске расположены таким образом, чтобы получить углы встречи резца с волокнами j_в, углы скоса волокон j_с, углы наклона волокон j_н, характерные для всех главных и переходных видов резания. За направление волокон принимается направление оси парабол, образованных годичными слоями на тангенциальном срезе.

 

 

Рисунок 1.2 - Схемы переходных видов резания материалов с параллельно-волок­нистой структурой: а - продольно-торцового; б - продольно-поперечного; в -  торцово-поперечного

Порядок выполнения работы

Работа выполняется в следующей последовательности:

а) Перед выполнением лабораторной работы необходимо ознакомиться с теоретическими основами главных и переходных видов резания [2,3];

б) на предоставленных образцах научиться визуально определять вид резания и углы перерезания волокон, характеризующие определенный переходной вид резания;

в) по тангенциальному и радиальному срезам заготовки определяется среднее направление волокон и мысленно переносится к изучаемой грани образца;

г) визуально с точностью ± (5 ¸ 10) ⁰  (или с помощью транспортира более точно) оценивается величина угла наклона, образованного направлением волокон с изучаемой гранью;

д) заполняется отчет по лабораторной работе и необходимо овветить на контрольные вопросы.