ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Раздел: Строительство

В производстве деревянных строительных деталей, изделий и инженерных конструкций, как и в большинстве деревообрабатывающих производств, резание древесины является одним из основных технологических процессов.

В Советском . Союзе постоянно ведутся научно-исследовательские работы по изысканию более совершенных форм режущих инструментов и материалов для них, режимов резания и новых принципов резания древесины. Особого внимания заслуживают разрабатываемые в настоящее время вопросы безопилоч- ного и вибрационного резания.

Обработка древесины резанием представляет собой процесс, при котором путем разделения материала или удаления части его при помощи клиновидного резца древесным материалам придаются заданные формы, размеры и гладкость поверхности.

Обработка резанием относится к процессам, сопровождающимся нарушением связи между частицами материала, в отличие от другой группы процессов, протекающих без нарушения связи между частицами; к этой группе относится обработка гнутьем или прессованием.

При резании резцом любой формы снимается слой древесины, называемый стружкой. Вращающиеся резцы снимают стружки дуговой формы переменной толщины. Толщина стружки, в начальный момент резания близкая нулю, постепенно достигает максимума в конце резания ().

Резцы, совершающие поступательно-возвратное или поступательное движение, снимают стружку в виде тонких лент () или в виде мелких кусочков () древесины.

 Резание древесины производится простым или сложным резцом. Примером простого резца может служить строгальный нож, примером сложного резца — пила.

В зависимости от строения древесины различают три главных вида элементарного резания: в торец, вдоль волокон и поперек волокон ().

Для уяснения основных закономерностей элементарного резания рассмотрим один из наиболее простых случаев — резание в торец при толщине снимаемой стружки 0,5—2 мм, угле резания 45° при медленном движении резца ().

При внедрении резца в древесину возникает сила Р, направленная под прямым   углом к передней грани резца и растущая от нуля в начале резания по мере углубления резца в древесину. Одновременно с ростом силы Р растут и ее составляющие Р\ и Рг. Сила Р\ сжимает древесину на площадке, перпендикулярной ей, а сила Рг стремится сколоть ее по площадке ad. Так как в древесине сопротивление скалыванию меньше сопротивле

ния Сжатию, то при указанном угле резания скалывание обычно происходит раньше, чем заканчивается сжатие стружки. После скалывания стружки все силы падают до нуля. В дальнейшем процесс повторяется в том же порядке.

Подобным путем определяются аналогичные зависимости для резания вдоль и поперек волокон с изломом стружки. При этом значения усилия и мощность резания будут определяться не величиной Гц, а иными показателями. По величине эти усилия для продольного резания приблизительно в 2 раза, а для поперечного в 6 раз меньше, чем для торцового.

В процессе резания, характеризуемом резко выраженной анизотропией древесины, на самом деле происходят весьма сложные дополнительные явления, возникающие при внедрении резца, отделении и формировании стружки, а также вследствие трения резца и других причин. Все эти факторы трудно поддаются учету; поэтому с практически достаточной точностью учитывают суммарную силу, действующую на пути резания, необходимую для преодоления всей совокупности сопротивлений продвижению резца. Эта сила называется усилием резания Р. Соответственные коэффициенты определяются экспериментальным путем.

Удельное сопротивление резанию величина переменная; она зависит от породы и влажности древесины, направления резания по отношению к направлению волокон древесины, от угла резания, 'остроты резца, толщины стружки, скорости резания и т. д. Как известно, физико-механические свойства древесины одной и той же породы и даже одной заготовки изменяются в значительных пределах. Удельное сопротивление резанию, отражающее эту изменчивость, является одной из основных исходных величин для расчета рабочих органов станков; определения их мощности и производительности при обработке древесины.

Практически различают следующие основные способы обработки древесины резанием: пиление, строгание, фрезерование, сверление, долбление, точение и шлифование с применением различных режущих инструментов и станков.