Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2018-01-04 | 425 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Процесс резания заключается в том, что резец, двигаясь по направлению х — х (рис. 17.1, а) внедряется в древесину и отделяет одну ее часть от другой. В зависимости от размеров отделяемой части резание может быть с образованием стружки или щепы или без образования стружки.
Резание с образованием стружки. Получаемая в процессе резания стружка характеризуется толщиной е, измеряемой по оси у — у, длиной / по оси х — х и шириной b — по оси z — z. Для отделения стружки определенных размеров необходимо иметь движение резания и движение надвигания.
Движением резания называется движение резца по отношению к обрабатываемому материалу по оси х — х, при котором происходит отделение стружки. Оно, как правило, придается резцу и только в исключительных случаях обрабатываемому материалу. Скорость движения резания
Рис. 17.1. Резание резцом
v = vp±v0, (17.2)
где v — скорость движения резца в направлении оси х— X; v — проекция на ту же ось скорости движения обрабатываемого материала.
Так как vp всегда значительно больше v0, то в расчетах принимают скорость резания равной скорости резца, т. е. v = vp. Движение резца может быть прямолинейным или криволинейным, вращательным. Прямолинейное движение происходит при постоянной или переменной скорости. Последнее наблюдается при поступательно-возвратном движении резца.
Для получения стружки определенной толщины обрабатываемому материалу (или резцу) придается движение надвигания. Оно направлено под углом в плоскости хОу, причем 0°< < <180°. Это движение производится одновременно с резанием или перед его началом. В последнем случае оно носит характер установочного движения, чередующегося с движением ре-замия. Движение надвигания, производимое одновременно с резанием, изменяет толщину стружки, которая зависит от величины и направления скорости vH. Если она составляет с осью х — х угол , то проекции ее на оси х — х и у — у будут
|
, (17.3)
Скорость vo характеризует движение в плоскости х — х, т. е. в направлении траектории резца. Это движение называется продольным надвиганием. Скорость этого движения v0 алгебраически складывается со скоростью резания (формула 17.2). Поскольку движение продольного надвигания увеличивает или уменьшает длину стружки, а вместе с тем и длину обрабатываемой поверхности за один ход резца, то его можно назвать движением продольной подачи. Оно лежит в одной плоскости с движением резца и не оказывает влияния на толщину стружки.
Проекция скорости движения надвигания на ось у — у (вектор ) приводит к увеличению толщины стружки, снимаемой резцом. Это движение называется нормальным надвиганием, так как вектор 'нормален к траектории резца. Толщина стружки е, измеряемая по нормали к этой траектории, т. е. к оси х — х, пропорциональна величине va:
e = vat0 или e = t0vHsin . (17.4)
Ширина обрабатываемой поверхности за один ход резца равна ширине стружки b, измеряемой по оси z — z. Если требуется обработать поверхность, имеющую ширину В>b, то необходимо повторное движение резца. С этой целью материал или резец смещают по оси z — z. Такое движение в плоскости резания, т. е. в плоскости xOz по z — z называется движением боковой или поперечной подачи. Резание с образованием стружки может происходить по одной, двум и трем поверхностям обработки.
В первом случае (рис. 17.1,6) длина передней режущей кромки (лезвия) резца больше ширины обрабатываемой поверхности и резание производится только этой кромкой. Во втором случае (рис. 17.1, в) длина лезвия меньше ширины обрабатываемой поверхности, поэтому обработка материала начинается с края его поверхности и резание ведется по двум плоскостям передней и боковой режущими кромками. Если целью обработки является получение паза в обрабатываемом материале (рис. 17.1,г), то резание происходит по трем плоскостям, в нем участвуют передняя и обе боковые режущие кромки.
|
Различают простое и сложное резание с образованием стружки. Основными условиями простого резания являются: выполнение резания только передней режущей кромкой резца, длина ее должна быть больше ширины обрабатываемого материала (см. рис. 17.1,6); постоянная скорость резца; перпендикулярность режущей кромки прямолинейной траектории резца; постоянная толщина стружки по всей ее длине и ширине; определенное положение плоскости резания по отношению к направлению волокон.
В зависимости от положения плоскости резания по отношению к волокнам различают три вида простого резания: в торец, вдоль и поперек волокон. При резании в торец (рис. 17.2, а) плоскость обработки и направление движения резания перпендикулярны направлению волокон, которые расположены по оси у — у, а движение резания по оси х — х. В этом случае волокна разрушаются по их длине.
При резании вдоль волокон (рис. 17.2,6) плоскость резания xOz и направление движения резца совпадают с направлением волокон, идущих по оси х — х. Стружка отделяется по плоскости Ох вследствие разрыва связей между волокнами и излома по плоскости ОМ, проходящей поперек волокон. Резание поперек волокон (рис. 17.2, в) происходит при движении резца поперек волокон в их плоскости. В этом случае волокна древесины лежат в плоскости резания xOz и их направление совпадает с осью z — z. Отделение стружки происходит по плоскости Ох и поверхности ОМ вследствие нарушения связи между волокнами.
Нарушение любого из условий простого резания вызывает появление сложного резания, которое характеризуется одновременной обработкой двух-трех поверхностей, переменной скоростью резца, криволинейной траекторией его движения, переменной толщиной стружки, расположением плоскости резания под разными углами к направлению волокон и т. д.
Усилие резания. В процессе резания к резцу прикладывается усилие Р, величина которого зависит от сопротивления резанию. Сопротивление резанию зависит от различных взаимосвязанных факторов, основными из которых являются строение, физико-механические свойства древесины и параметры резца. В процессе резания (см. рис. 17.2, а) резец своей передней режущей кромкой сминает и разрушает древесину, отделяя стружку по плоскости ОС. Одновременно он давит на стружку передней гранью ОА и деформирует ее. Усилие РР, приложенное к резцу, достигает наибольшего значения при внедрении резца на глубину 10 и падает до наименьшего значения в момент отделения стружки по плоскости ОМ. Усилие РР по абсолютной величине равно равнодействующей сил сопротивления резанию, действующих на резец со стороны древесины. К ним относятся: Рл — усилие на лезвии резца; N и N нормальное давление, производимое на переднюю и на заднюю грань резца со стороны древесины; F и F2 — силы трения на этих гранях как следствие нормального давления.
|
Рис. 17.2. Виды резания
Усилие на передней режущей кромке представляет собой сопротивление, оказываемое волокнами древесины, отделению стружки по плоскости резания. Величина его зависит от ширины стружки, степени заострения резца и от сопротивления сил связи, соединяющих волокна в плоскости обработки. Чем острее резец, тем меньше Рл.
Усилие на лезвии резца
(17.5)
где — удельное сопротивление срезанию (перерезанию) волокон, приходящееся на единицу длины лезвия резца или ширины стружки, Н/мм; b -— ширина стружки, мм.
Нормальное давление на переднюю грань резца N\ оказывает наибольшее влияние на величину равнодействующей сил сопротивления резанию Рр, так как отделение стружки происходит в результате деформации древесины, вызванной давлением N1 производимым передней гранью резца на стружку. Поэтому величина N1 зависит от площади поперечного сечения стружки и сил связи волокон в плоскости перпендикулярной поверхности обработки.
Давление на переднюю грань резца
(17.6)
где — удельное сопротивление связи волокон в плоскости отделения стружки, Н/мм2, b и е — ширина и толщина стружки, мм.
Направление силы зависит от угла . Чем больше этот угол, тем больше проекция силы на ось х — х и меньше на ось у — у. Отделение стружки происходит главным образом под действием вертикальной составляющей , а сопротивление резанию возрастает вместе с горизонтальной составляющей этой силы. Поэтому для уменьшения сопротивления резанию следует принимать возможно меньшее значение угла резания .
|
Давление N2, производимое древесиной на заднюю грань резца, вызвано упругой деформацией волокон. Величина его неизвестна, но вместе с тем установлено, что при работе с затупленным резцом давление N2 больше, чем при остром. Кроме того, давление N2 возрастает с уменьшением заднего угла а, так как увеличивается площадь контакта задней грани резца с древесиной. Для уменьшения давления N2 следует увеличивать угол а. Силы трения и , где — коэффициент трения резца о древесину.
Составляющая усилия Рр направленная по оси х — х против движения резца является сопротивлением резанию . Усилие равное по величине сопротивлению резания совпадающее с направлением движения резца, называется усилием резания. Составляющая усилия Рр по оси у — у — сила Р0 называется силой отжима, если она направлена от поверхности обработки к резцу, и силой прижима, если она действует в обратную (к поверхности обработки) сторону. Отжим резца происходит при тонкой стружке, большом угле резания и тупом резце, в противных случаях наблюдается прижим резца. Для острых резцов сила Р0 = (0,4...0,6) а для затупленных Р0= (0,6...1)
Горизонтальные проекции сил N2 и F2 направлены в противоположные стороны, поэтому величина усилия зависит от сил и Рл:
P1 = PJl+N1(sin + cos ). (17.7)
Обозначив N1(sin + cos )= и подставив значения Рл и из (17.5) и (17.6), получим
(17.8)
Величина зависит от направления действия силы , т. е. от угла резания , как и величина . Поэтому принимают =Кс, причем значение Кс выбирают в зависимости от угла б. Тогда
(17.9) |
Р1 = КлЬ + КсЬе = КЬе.
При этом
(17.20)
где Кс — удельное сопротивление резанию, Н/мм2.
Определить значение Кл весьма трудно, поэтому его влияние на основании экспериментальных данных учитывают коэффициентом ае. Тогда
К = Кс ав, (17.11)
где ае — коэффициент, учитывающий влияние толщины стружки на удельное сопротивление резанию К, значение которого при прочих равных условиях уменьшается с увеличением толщины стружки е.
Величина
имеет отвлеченное значение, несмотря на то, что толщина стружки е — линейная величина. Показатель степени т — зависит от вида резания, при резании в торец т =0,33, а при продольном и поперечном резании т =0,5...0,55
В (17.11) Кс — удельное сопротивление резанию для сосны, Н/мм2. Его величина принимается на основании экспериментальных данных для острых резцов, толщине стружки е= 1 мм, влажности древесины W= 15 %, с учетом угла и вида резания.
Наименьшее значение он имеет при поперечном резании, поскольку в этом случае плоскость резания образуется вследствие нарушения слабой связи между волокнами. При продольном резании вдоль волокон величина Кс" имеет промежуточное значение по сравнению с предыдущими случаями.
|
На удельное сопротивление резанию К оказывает влияние порода, влажность древесины, степень затупления резца.
В общем случае
(17.13)
где ап, а„ и а3 — коэффициенты, учитывающие изменения удельного сопротивления резанию Кс в зависимости от породы, влажности древесины и степени затупления резца.
При сложном резании одним резцом усилие резания также определяется по (17.9) и (17.13), при этом значение Кс будет отличаться от его значений при простом резании: оно будет зависеть от условий сложного резания, т. е. от числа плоскостей резания и наклона их к направлению волокон.
Резание без образования стружки. В процессе резания без образования стружки резец (нож), двигаясь в направлении перпендикулярном волокнам древесины, перерезает их передней режущей кромкой, осуществляя резание в торец или близкое к нему. Движение резания придается резцу (рис. 17.3, а, в) или перерезаемому материалу (рис. 17.3,6). При этом способе резания наблюдаются смятие и изгиб волокон, вызывающие расслоение древесины. Резание без образования стружки применяется при срезании стоящих деревьев (см. рис. 17.3,а), перерезании хлыстов (см. рис. 17.3,0) и сучьев (см. рис. 17.3,6). Усилие резания без образования стружки зависит от угла заточки р" и других параметров резца и размеров поперечного сечения перерезаемых материалов. Исследования этого процесса показали, что наибольшее значение усилия резания достигает при внедрении резца (ножа) на глубину ½ … 2/3 диаметра ствола или сучка. Величина этого усилия (Н) может быть определена по следующей эмпирической формуле:
Р = a a6 an a3 d2 n, (17.15)
где d — диаметр перерезаемого ствола, сучка, мм; п — число одновременно перерезаемых сучков, для стволов п=1; а — коэффициент, учитывающий физико-механические свойства древесины; для сучьев а=35, для стволов а=25; а., ап, а3 — коэффициенты, учитывающие влияние угла резания, породы дерева и степени затупления резца (ножа); ав = 1...1,4.
Рис. 17.3. Резание без образования стружки
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© 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!