Разрезание и штампование древесины (бесстружечное деление).

Пиление имеет существенный недостаток – большие потери древесины при образовании пропилов. Это вызывает интерес к процессам бесстружечного деления древесины и древесных материалов твердыми инструментами типа тонких полосовых режущих пластинок большой жесткости.

Проблема бесстружечного деления на участке первичной обработки древесины – при получении брусьев и досок из бревен, черновых заготовок из досок, - еще не решена. Однако бесстружечное деление успешно применяют для обработки листовых древесных материалов: ДВП, фанеры, шпона.

Разрезание – это процесс деления, основанный на использовании ножниц, - двух плоских или дисковых ножей, при смыкании которых их лезвия с небольшим зазором проходят через общую плоскость резания. Между лезвиями имеется зазор s= 0.1…0.3 мм, отрицательно влияющий на качество разреза. Задние поверхности ножей составляют угол a=2° с плоскостью разреза, благодаря чему уменьшается трение. Угол заточки подвижного ножа b₁=30°, неподвижного -b₂=75 или 90°.

Различают следующие схемы разрезания:

а) плоскими ножницами при движении ножа перпендикулярно лезвиям(параллельным ножом)

б) плоскими ножницами при движении ножа не перпендикулярно лезвиям

в) плоскими ножницами с наклонными (непараллельными) ножами

г) дисковыми ножницами

На схемах а), б) резание происходит одновременно по всей длине l заготовки, на схеме в)- на длине х= H/tgj (j»5°). На схеме г) диски затягивают заготовку. При разрезании наблюдают явления, относящиеся как к резанию (внедрение резца), так и к сдвигу в материале под влиянием напряжений от сил резания. Возможны также явления отрыва, если силы на передней гране ножа создают в непрорезанной части листа напряжения достигающие предела прочности материала на растяжение в направлении, перпендикулярном плоскости листа. Явления отрыва обычно возникают при разрезании(просечке) ножом материала, уложенного на деревянную или свинцовую подкладку. Максимальное усилие резания определяют (H) по формулам: при параллельных ножах P= KHl и при наклонных ножах P= KHx=KH²/tgj, где K (H/ мм²)- максимальная удельная сила разрезания; х= H/tgj- длина резания (мм); j- угол наклона ножа. K зависит от b1 и b2, H и схемы резания.

Штампование (просечка, пробивка, вырубка) также основано на принципе работы ножниц. Особенность штампования заготовки 1 состоит во взаимодействии двух резцов замкнутого контура- пуансона 2 и матрицы 3 (неподвижного резца). В схеме просечка (может быть с прижимом или без прижима) пуансон взаимодействует с деревянной, резиновой или свинцовой подкладкой 3, выполняющий роль матрицы. Углы заточки b₁= 25…30° , b₂= 60…75°, зазор между ножами должен быть ≤ 3%H. Наибольшее усилие штампования P=KHS, где S (мм)- длина периметра образуемого контура, H(мм)- толщина материала; K- наибольшая удельная сила штампования (H/мм²)