Пути повышения производительности и качества обработки при различных процессах резания. Новые способы резания.

Для повышения производительности оборудования и качества обработки при внедрении допусков и посадок в деревообработке необходима рационализация инструментального хозяйства. Скорость резания и подачи сказывают большое влияние на производительность оборудования и качество обработки древесины.

Возможны три критерия оптимизации; наилучшие качественные характеристики, максимальная производительность и минимальная себестоимость. Обеспечение качества считается обязательным.

Производительность станка, качество выпускаемой продукции и экономичность выполнения технологической операции во многом зависят от конструкции и состояния режущего инструмента, от геометрии резца и качества его подготовки к работе.

Чистота резания определяется количеством и величиной неровностей (выколов, обрывов, вмятин и др.). На чистоту резания (чистоту обработки) влияют направление резания, наличие или отсутствие подпора волокон перед резцом, надламывание стружки при ее срезании, толщина стружки, степень остроты резца, угол резания, скорость резания, особенности строения древесины.

Направление резания. Наиболее чистая обработка достигается при резании вдоль волокон. Чистое резание в торец можно получить при работе острым резцом и снятии очень тонкой стружки. Резание поперек волокон никогда чистой обработки не дает, так как из-за слабого соединения волокон в этом направлении значительное количество их вырывается резцом.

Подпор волокон перед резцом. Древесина обладает значительной упругостью. Резец при работе изгибает стружку, и она, вследствие своей упругости, на некотором расстоянии впереди резца отщепляется от обрабатываемой древесины, в результате строганая поверхность получается шероховатой. Кроме того, в зависимости от строения древесины (косослой, широкослойность) перед резцом нередко образуется опережающая трещина, которая уходит в сторону от линии резания. Чтобы избежать этого, делают так называемый подпор волокон, т. е. древесину перед резцом прижимают. Чем ближе к лезвию резца сделан подпор волокон, тем более чистой выходит из-под резца обработанная поверхность. У ручного рубанка подпор волокон производится передним краем пролета в подошве; на станках для этого применяют специальные устройства.

Надламывание стружки. При резании с подпором волокон стружка сохраняет некоторую упругость. Чтобы совершенно устранить упругость стружки и достигнуть более чистого строгания, стружку при срезании надламывают. Для этого применяют стружколоматели. Например, в ручном рубанке на рабочую железку накладывают вторую изогнутую железку — горбатик. Стружка тотчас же после срезания отклоняется стружколомателем почти под прямой угол к обрабатываемой поверхности и при этом надламывается.

Толщина стружки. Чем толще снимаемая стружка, тем больше она сопротивляется изгибанию и надламыванию, тем сильнее она отщепляется от массива и тем чаще возникают опережающие трещины. Чистая обработка может быть достигнута при снятии тонкой стружки.

Угол резания. Чистота обработки улучшается с увеличением угла резания. Это происходит потому, что увеличенный угол резания способствует надламыванию стружки и позволяет снимать более тонкую стружку. Увеличенный угол резания приближает резание к скоблению, при котором резец устанавливается к обрабатываемой поверхности под углом 90°, а стружка получается очень тонкой, ажурной.

Скорость резания. Чем больше скорость резания, т. е. чем быстрее движется резец, тем чище получается обрабатываемая поверхность. При большой скорости резания волокна стружки, в соответствии с явлением инерции покоя (инерционный подпор волокон), перерезаются лезвием раньше, чем они успевают изогнуться или отщепиться от массива древесины. Древесина обладает сравнительно небольшой твердостью по сравнению со сталью, из которой приготовляются резцы для ее обработки. Это позволяет применять в деревообработке большие скорости резания, не опасаясь чрезмерного нагрева резца и разрушения его режущей кромки. Некоторые деревообрабатывающие станки работают со скоростью резания до 70—100 м/сек.

Особенности строения древесины. Особенности строения древесины сильно влияют на чистоту ее обработки резанием. Отщепы и вырывы древесины особенно часто образуются около сучков, на свилеватых местах, при резании против слоя (в задир).