Виды резания древесины и древесных материалов

Древесина — это анизотропный материал, имеющий различные свойства по разным направлениям. В древесине таких направлений три: одно вдоль волокон и два поперек волокон — в радиальном и тангенциальном направлениях. Учитывая небольшое различие проч­ностных свойств древесины в радиальном и тангенциальном на­правлениях, обычно рассматривают три главных вида резания:

1) резание древесины вдоль волокон (продольное, рис. 5, а, обозначается ||), при котором плоскость и направление резания параллельны волокнам древесины;

2) резание древесины в торец (торцовое, рис. 5, б, обозначает­ся _┴), при котором плоскость резания Р_п и направление резания (скорость v_e) перпендикулярны волокнам древесины;

3) резание древесины поперек волокон (поперечное, рис. 5, в, обозначается

), при котором плоскость резания параллельна волок­нам древесины, а направление резания перпендикулярно им.

Между главными может быть множество переходных (промежу­точных) видов резания: переходное от продольного к торцовому — продольно-торцовое (рис. 5, г); переходное от продольного к поперечному — продольно-поперечное (рис. 5, д); переходное от торцового к поперечному — торцово-поперечное (рис. 5, е); переходное от каждого из перечисленных переходных видов к третье­му главному виду — продольно-торцово-поперечное.

Характеристикой продольно-торцового резания служит угол встречи φ_в между вектором абсолютной скорости резания v_e и направлением волокна в—в в контуре заготовки.

Измеряется φ_в в плоскости движения Р_τ, перпендикулярной плос­кости резания Р_п и проходящей через вектор v_e. Значения угла встречи 0 и 180° соответствуют продольному резанию; 0° < φ_в < 90° — про­дольно-торцовому резанию против волокон; 90°— торцовому реза­нию; 90° < φ_в < 180° — торцово-продольному резанию по волокнам.

Продольно-торцовое резание характеризуется также углом по­дачи φ_п, когда движение подачи и главное движение осуществля­ются одновременно. Придавая (иногда условно) оба движения резцу и считая, что угол встречи φ_в измеряется по сформулированному выше правилу в направлении (по стрелке, рис. 5, ж) от v_e к на­правлению волокон, угол подачи измеряют в том же направлении от вектора скорости подачи v_s к направлению волокон.

Продольно-поперечное резание характеризует угол ско­са φ_с между направлением волокон в—в и вектором скорости v_e в плоскости резания Р_п. Угол φ_с изменяется от 0 до 90° (φ_с = 90° соответствует поперечному резанию).

Торцово-поперечное резание определяет угол наклона φ_н между направлением волокон в—в и плоскостью движения Р_х. Угол φ_н измеряется в плоскости P_v, перпендикулярной плоско­стям Р_τ и Р_п.

В деревообрабатывающих производствах широко применяются искусственные материалы на древесной основе. Многие листовые древесные материалы благодаря своей структуре являются поперечно-изотропными. Это означает, что все направления на плоскости листа равноценны в отношении свойств материала, а анизотропия материала определяется только различием между его свойствами в плоскости листа и его свойствами в направлении, перпендикулярном плоскости листа. В связи с этим при резании древесных материалов с ярко выраженной параллельно-слоистой структурой (ДСтП, ДВП — древесно-стружечные, древесно-волокнистые плиты, многослойная фанера, ДСП — древесно-слоистые пластики и др.) различают три главных направления резания:

1) плоское, или резание по плоскости слоев (условное обозна­чение #_с), когда вектор скорости резания v_e и плоскость резания Р_х совпадают с плоскостью слоя (рис. 6, а);

2) продольное, или резание вдоль слоев (условное обозначение ||_с), когда вектор скорости резания параллелен плоскости слоев, а плос­кость резания Р_п перпендикулярна к ним (рис. 6, б);

3) поперечное, или резание поперек слоев (условное обозна­чение 1_с), когда вектор скорости резания v_e и плоскость резания Р_п перпендикулярны слоям (рис. 6, в).

Между главными направлениями резания имеются переходные случаи, которые характеризуются соответствующими углами. По аналогии с резанием волокнистых материалов эти углы обознача­ются буквой φ с соответствующим индексом.

Плоско-продольное (#_с— II_с) и продольно-плоское (||_с—#_с) резание характеризуется углом наклона слоев φ_н (рис. 6, г), который представляет собой угол между плоскостью резания и слоями. Он определяется в плоскости, перпендикулярной плоско­стям движения Р_т и резания Р_п. Значение φ_н = 0 соответствует плос­кому резанию, в промежутке от 0 до π/4 — плоско-продольному резанию, от π/4 до π/2 — продольно-плоскому и π/2 — продоль­ному резанию.

Плоско-поперечное (#_с—<tf_c) и поперечно-плоское (1_С—#_с) резание характеризуется углом встречи со слоями φ_в (рис. 6, д), который представляет собой угол между вектором скорости v_e и плоскостью слоя в плоскости движения Р_х, перпен­дикулярной плоскости резания Р_п. Значения φ_в = 0 и π соответ­ствуют плоскому резанию, в промежутке от 0 до π/2 — плоско­поперечному резанию «против слоев», π/2 — поперечному реза­нию, от π/2 до π — поперечно-плоскому резанию «по слоям».

Продольно – поперечное (||_с—- 1_С) и поперечно­продольное (1 _с—1|_с) резание характеризуется углом скоса сло­ев φ_с (рис. 6, е), который представляет собой угол между вектором скорости v_e и слоем в плоскости резания Р_п. Значение φ_с = 0 соот­ветствует продольному резанию, в промежутке от 0 до π/4 — про­дольно-поперечному, от π/4 до π/2 — поперечно-продольному и π/2 — поперечному резанию.