Стружкообразование при резании вдоль волокон

С плоскостью волокон, т.к. в ^

Наблюдается две формы стружки

Получается при h≤0,2 мм

Малом d и сырой или проваренной древесине. Обычно уже при h≥0,1…0,2 мм – элементная многоугольная Q_п ^ волокнам, наиболее опасна, нарастает пропорционально внедрению Х резца в древесину. Опережающая трещина достигает длинны l_э, при которой М»Q_п l_э ломает стружку в сечение rt, образуя элемент стружки. Далее до точки r резец подчищает поверхность с малым сопротивлением. Многоугольная стружка сопровождается низким качеством. При резании против волокон в результате снятия резцом тонкой подстружки после образования элемента основной стружки поверхность обработки получается гладкой.

Для уменьшения неровностей обработанной поверхности надо так изменить условия стружкообразования, чтобы длина элементов стружки была линейной. При l_э=Q – стружка сливная. На практике это делают с помощью подпоров П и стружколомателей.

Подпор действует на древесину в зоне резания, непосредственно препятствуя образованию и росту опережающей трещины. Стружколоматель устанавливается вблизи лезвия и способствует крутому загибанию и надламыванию стружки сразу после ее образования резцом, но действует на зону резания перед резцом не непосредственно, а через стружку.

Стружкообразование при резании в торец.

Как и при резании вдоль волокон, положение плоскости разрушения древесины при образовании стружки предопределено направлением волокон, которому параллельна плоскость разрушения, т.к. связи в древесине в этом направлении (^ волокнам) наименее прочные. Сливная стружка в момент резания (очень непрочна) получается, если ее толщина мала, а древесина влажная.

Толстая стружка торцовые резания – элементная стружка скалывания. Она состоит из элементов трапециевидной формы, иногда слабо связанных между собой по плоскости скалывания. Большие усилия резания и сравнительно слабое сопротивление древесины сжатию поперек волокон в направлении Р_п приводят к значительной усадке стружки. Фактическая длина стружки меньше номинальной. Часто при образовании элементов такой стружки под поверхностью резания возникают трещины. Причина этого – в наличии в древесине под поверхностью резания за резцом зон растяжения и зон сжатия под поверхностью резания перед резцом, на границе которых разрушаются слабые связи между волокнами. Качество обработки в этом случае невысокое.

Общие выводы.

1. Имеются два типа процесса стружкообразования.

I – не установившийся процесс. При углублении резца в древесину длина зоны контакта стружки с передней гранью увеличивается до образования элемента стружки или трещины в ней. Происходит образование элементной стружки, элементы которой могут быть связаны или нет.

II – установившийся процесс. При внедрении резца в древесину длина зоны контакта вначале возрастает, но затем стабилизируется. Образуется сливная стружка в виде ленты или спирали без внутренних трещин.

2. Вид стружки определяет качество поверхности резания и качество самой стружки. Качество поверхности характеризуется шероховатостью (в основном), качество стружки – внутренними трещинами и поверхностными неровностями.

3. Для достижения высокого качества обработки поверхности резанием следует так подбирать условия (режим) резания, чтобы процесс стружкообразования был установившимся и получалась сливная стружка.

4. Если условия резания не позволяют организовать установившийся процесс, необходимо использовать устройства для воздействия на процесс стружкообразования: прижимные линейки, подпоры, стружколоматели. В отдельных случаях требуется изменение свойств обрабатываемого материала (гидротермическая обработка).

5. В процессах сложного резания на станках имеют место переходные между тремя главными виды резания. В каждом отдельном случае необходимо определить, какой вид стружкообразования и на каких участках поверхности резания дает наибольшие дефекты, и улучшить на этих участках организацию резания.

Резания при данной остроте резца (при радиусе затупления q) Р=Р_нач а_q (6), где Р_нач – сила резания для острого резца (q=q_нач); а_q – поправочный множитель, учитывающий влияние затупления, определено результатом экспериментов в зависимости от общей длины пути L (км) резца древесине или от продолжительности его работы после заточки Т (мин).

Затупление резца приводит к увеличению неровностей на обработанной поверхности.

Влияние скорости резания. Эксперименты показали, что увеличение скорости резания с 40…50 до 100 м/с вызывают увеличение силы резания на 30…40%. Это связано с преодолением сил инерции стружки, повышением прочности свойств древесины в условиях больших скоростей нагружения, с изменениями условий трения древесины о резец и с другими факторами.

Качество обработки с повышением скорости резания улучшается, что объясняется появлением добавочного подпора от силы инерции. С появлением подпора волокна не успевают податься или отклониться под действием резца и перерезаются им раньше, чем нарушится их связь с соседними волокнами. В результате неровности и разрушения на обрабатываемой поверхности уменьшаются.

Факторы, влияющие на шероховатость обработанной поверхности, в порядке убывания степени влияния, располагаются следующим образом: угол встречи резца волокнами У_в; толщина стружки h; радиус затупления q и угол резания