Резание древесины элементарным резцом — КиберПедия 

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Резание древесины элементарным резцом

2017-10-08 532
Резание древесины элементарным резцом 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Цель: Определить основные кинематические соотношения при резании древесины элементарным резцом.

Порядок выполнения работы

1. Из приведенной ниже табл. 2.1 выбрать исходные данные для рас- чета, в зависимости от двух последних цифр зачетной книжки.

2. Вычертить в соответствии с исходными данными схему резания древесины элементарным резцом, на которой показать основные элементы резца и стружки.

3. Определить значения углов b и γ.

4. Определить удельное сопротивление резанию K при различных значениях толщины стружки h.

5. Определить усилие резания P при всех значениях h.

6. Определить мощность N при всех значениях h.

Результаты расчетов свести в таблицу и по данным построить в мас- штабе графики зависимостей K = f(h); P = f(h); N = f(h).

Значения толщины стружки для всех вариантов принимаются равными:

h1 = 0,1мм.; h2 = 0,3мм.; h3 = 0,5мм.; h4 = 0,7мм.; h5 = 1,0мм.

Указания к выполнению работы

Для выполнения работы рекомендуется пользоваться учебной лите- ратурой, приведенной в списке литературы.

Срезание стружки клинообразным резцом (рис. 2.1), производящееся только одной его режущей кромкой, при прямолинейном равномерном движении резца и постоянной толщине стружки и ширине, меньшей, чем длина лезвия, называется элементарным резанием.


 

 

 

Рис.2.1. Элементы резца и стружки

 

Резец имеет следующие основные элементы: aбгд – переднюю грань;

азед – заднюю грань;

абз и дге – боковые грани;

аб и дг – передние боковые кромки; аз и де – задние боковые кромки;

В каждом резце различают угловые величины:

b – угол между передней и задней гранями, называемый углом заточки;

a – угол между задней гранью и направлением резания (задний угол);

g – угол между передней гранью резца и перпендикуляром к направле- нию резания (передний угол);

d – угол между передней гранью резца и направлением резания (угол резания). Угол резания равняется сумме углов заострения и заднего (d = b + a).

Резание характеризуется скоростью (V) и направлением движения резца по отношению к волокнам древесины, толщиной (h) и шириной (b) стружки.

Различают три главных направления резания по отношению к волок- нам: в торец, вдоль волокон и поперек волокон.

При резании в торец (^) направление резания и плоскость резания перпендикулярны волокнам древесины, при этом стружка распадается на отдельные элементы и называется элементарной.

При резании вдоль волокон (⎢⎢) направление резания и плоскость резания параллельны направлению волокон древесины. Стружка имеет вид тонкой ленты и называется сливной.

При поперечном резании (#) плоскость резания параллельна направ- лению волокон, а направление и скорость резания перпендикулярны на-


 

правлению волокон древесины. Стружка получается непрочная, ее элемен- ты слабо связаны между собой.

На практике встречаются и другие виды резания: продольно- торцовое, поперечно-торцовое, продольно-поперечное и др.

Значение переднего угла определяется из следующего соотношения:

g = 90° - d. (2.1)

Для определения усилия резания Р величина удельного сопротивле- ния резанию К определяется по следующей формуле

К = Кo ап аw аdаrаh аv, (2.2)

где Кo – основное удельное сопротивление резанию древесины сосны, ост-

рым (резцом при угле резания d = 45 О, толщине стружки 1мм,

влажности древесины 15% и скорости резания в пределах 50...60

м/с) Н/м2 (в табл. 2.2 приведена размерность Н/мм2 = 106 × Н/м2);

ап – коэффициент, учитывающий изменение удельного сопротивления резанию в зависимости от породы;

аw – коэффициент, учитывающий влияние влажности древесины;

аd – коэффициент, учитывающий влияние угла резания;

аr – коэффициент, учитывающий степень затупления резца; аh – коэффициент, учитывающий влияние толщины стружки; аv – коэффициент, учитывающий влияние скорости резания.

Значения удельного сопротивления резанию и поправочных коэффи-

циентов приведены в табл. 2.2–2.7.

Усилие резания (Р, Н), и мощность резания (N, Вт), определяются соответственно по формулам:

Р = К b h, (2.3)

N = K b h v, (2.4)

где b – ширина стружки, мм; h – толщина стружки, мм; v – скорость резания, м/с.

 

В качестве примера рассмотрим порядок расчета при последних цифрах зачетной книжки 10.

1. Исходные данные выбираем из табл. 2.1:

порода древесины – С (сосна);

направление резания по отношению к волокнам – ⎢⎢(продольное);

ширина стружки – 5 мм; угол резания – 30 °;

влажность древесины – 120 %;

скорость резания – 60 м/с;

угол наклона задней грани – 20 °;

количество часов работы резца после заточки – 4.

2. Определяем значения углов b и g:


 

Угол заточки режущей кромки:

b = d - a = 30 -20 = 10°.

Передний угол резания:

g = 90° - δ = 90 - 30 = 60°.

3. В зависимости от направления резания по табл.2.2 находим основ- ное удельное сопротивление резания Кo. Для нашего варианта:

Кo = 6,9 Н/мм2.

Поправочные коэффициенты находим из приведенных ниже таблиц: в зависимости от породы ап = 1,0 (см. табл. 2.3);

в зависимости от влажности аw = 0,85 (см. табл. 2.4);

в зависимости от угла резания аd = 0,7 (см. табл. 2.5);

в зависимости от степени затупления резца аr = 1,5 (см. табл. 2.6);

в зависимости от толщины стружки:

аh1 = 2,2; аh2 = 1,4; аh3 = 1,2; аh4 = 1,1; аh5 = 1,0;

в зависимости от скорости резания аv = 1,0, так как влияние скорости резания в пределах до 60 м/с на усилие резания заметно не сказывается.

Общее удельное сопротивление резанию:

К1 = 6,9·1,0·0,85·0,7·1,5·2,2·1,0 = 13,55 Н/мм2; К2 = 6,9·1,0·0,85·0,7·1,5·1,4·1,0 = 8,62 Н/мм2; К3 = 6,9·1,0·0,85·0,7·1,5·1,2·1,0 = 7,39 Н/мм2; К4 = 6,9·1,0·0,85·0,7·1,5·1,1·1,0 = 6,77 Н/мм2; К5 = 6,9·1,0·0,85·0,7·1,5·1,0·1,0 = 6,16 Н/мм2.

4. Определяем усилие резания при всех значениях толщины стружки:

Р1 = 13,55·5·0,1 = 6,8 Н; Р2 = 8,62·5·0,3 = 12,9 Н; Р3 = 7,39·5·0,5 = 18,5 Н; Р4 = 6,77·5·0,7 = 23,7 Н; Р5 = 6,16·5·1 = 30,8 Н.

5. Определяем мощность при всех значениях толщины стружки:

N1 = 13,55·5·0,1·60 = 407 Вт = 0,407 кВт; N2 = 8,62·5·0,3·60 = 776 Вт = 0,776 кВт; N3 = 7,39·5·0,5·60 = 1109 Вт = 1,109 кВт; N4 = 6,77·5·0,7·60 = 1422 Вт = 1,422 кВт; N5 = 6,16·5·1·60 = 1848 Вт = 1,848 кВт.

6. Результаты расчетов сводим в таблицу

Толщина стружки h, мм Поправочный коэффициент аh Удельное сопро- тивление реза- нию К, Н/мм2 Усилие реза- ния Р, Н Мощность N, кВт
0,1 2,2 13,55 6,8 0,407
0,3 1,4 8,62 12,9 0,776
0,5 1,2 7,39 18,5 1,109
0,7 1,1 6,77 23,7 1,422
1,0 1,0 6,16 30,8 1,848

 

7. По полученным данным строятся в масштабе графики зависимо- стей K = f(h); P = f(h) и N = f(h) (рис.2.2, 2.3, 2.4).


К, Н/мм2

20


К=f(h)


 

 

 


0,1 0,3 0,5 0,7 1


 

h, мм


 

 

Рис. 2.2. График изменения удельной силы резания

 

P, Н P=f(h)

40

 

 

 

 

0,1 0,3 0,5 0,7 1 h, мм

 

Рис. 2.3. График изменения силы резания

 

 


N, КВ т

2


N=f(h)


1,5

 

 

0,5

 

0,1 0,3 0,5 0,7 1 h, мм

 

Рис. 2.4. График изменения мощности резания


 

Т а б л и ц а 2.1

Исходные данные для расчета процесса резания древесины

  Показатели Цифра номера зачет. книжки Значения исходных данных в зависимости от номера зачетной книжки
                   
Порода древесины пред- посл. С Е Б Ос Л Лс Бк Л Ол Я
Направление резания по отношению к во- локнам пред- посл.   ⎢⎢   #   ^   ⎢⎢   #   ^   ⎢⎢   #   ^   ⎢⎢
Ширина стружки В, мм пред- посл.                    
Угол резания d, град. пред- посл.                    
Влажность древесины W, % посл                    
Скорость резания V, м/с посл                    
Угол наклона задней грани a, град. посл                    
Кол-во часов работы резца после заточки посл                    

 

Т а б л и ц а 2.2

Значения основного удельного сопротивления резанию в зависимости от направления резания

Направление резания: КО, Н/мм2
поперечное 4,9
продольное 6,9
торцовое 19,6

 

Т а б л и ц а 2.3

Коэффициент, учитывающий влияние породы на удельное сопротивление резанию

Породы ап Породы ап
Липа 0,80 Ольха 1,00–1,05
Осина 0,85 Береза 1,20–1,30
Ель 0,90-1,00 Бук 1,30–1,50
Сосна 1,00 Дуб 1,50–1,60
Лиственница 1,10 Ясень 1,50–2,00

 

Т а б л и ц а 2.4

Коэффициент, учитывающий влияние влажности древесины на удельное сопротивление резанию

Абсолютная влажность, % 8 – 10 15 – 20 20 – 30 50 – 70 70 и бо- лее
Коэффициент аW 1,10 1,00 0,95 0,90 0,85

 

Т а б л и ц а 2.5

Коэффициент, учитывающий влияние угла резания на удельное сопротивление резанию

Направле- ние резания Значение коэффициента аd при угле резания, град
                     
Поперечное 0,90 1,00 1,03 1,06 1,09 1,12 1,15 1,18 1,22 1,26 1,30
Продольное 0,70 1,00 1,10 1,20 1,30 1,50 1,70 2,00 2,40 2,80
В торец 0,60 1,00 1,15 1,30 1,45 1,70 2,00 2,40 2,80

 

Т а б л и ц а 2.6

Коэффициент, учитывающий влияние затупления резца на удельное сопротивление резанию

Время работы после заточки, ч аr Время работы по- сле заточки, ч аr
  1,0–1,1   1,4
  1,2   1,5
  1,3   1,6

 

Т а б л и ц а 2.7

Коэффициент, учитывающий влияние толщины стружки на удельное сопротивление резанию

Порода Коэффициент аh при толщине стружки, мм
1,00 0,70 0,50 0,40 0,30 0,20 0,15 0,10 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01
Мягкие 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,7 1,8 2,2 2,9 3,1 3,3 3,6 4,2
Твердые 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,7 2,0 2,5 3,5 3,9 4,4 5,1 7,0

 

 


Поделиться с друзьями:

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.053 с.