Шлифование древесины.

Шлифованием называется процесс образивной обработки с преобладанием резания поверхности деревянных ддеталей с целью ее выравнивания до плоского состояния, придания ей высокой гладкости и калибрования щитовых деталей.

В отличие от шлифования полирование заключается в образивной обработке с преобладанием истирания и используется при облагораживании лакокрасочных покрытий.

В зависимости от цели различают черновое и чистовое шлифование.

Черновое шлифование применяют для точной обработки в размер или подд плоскость, поэтому опора шкурка должна быть жесткой, без постели.

Чистовое шлифование используют для достижения высокой гладкости (но не точностьи) обработанной поверхности, поэтому шкурка должна иметь мягкую опору, например, постель из фетра или пневматическую падушку.

В зависимости от вида инструмента различают ленточное, цилиндровое и дисковое шлифование.

Шлифовальную шкурку можно рассматривать как многолезвийный инструмент с большим числом режущих элементов – ребер абразивныз зерен.

Зерна 1 из электрокарунда, карбида, кремния и др. Абразивных материалов посредством связки 2 (животного клея, карбамидной или фенольной смолы) связаны друг с другом и с основой 3 (бумагой, тканью, фетрой и т.п.)

Абразивные материталы разделяют по крупности зерна (ГОСТ 3647-80) на

Шлифзерно 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, …, 220 мм.10²

Шлифпорошки 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12

Микропорошки М14, М20, М28, М40, М50, М63 мкм

Тонкие микропорошки М5, М7, М10

Номер зернистости характеризует крупность зерен основной фракции (части) зернового состава.

Зерно имеет острую вершину (r порядка 13 мкм для №16), которая при работе затупляется. Силы резания возрастают, в результате откалываются частично зерна, образуя новые острые кромки. Иногда зерно целиком выкрашивается из связки под действием сил резания до окончательного затупления. Совокупность этих явлений называют самозатачиванием образивного инструмента.

Основные параметры процесса шлифования: давление на поверхности, направление шлифования относительно волокон, скорость резания, скорость подачи, длина контакта с древесиной.

Давление q в зоне контакта шлифовального инструмента с обрабатываемым материалом влияет на количество активных (режущих) зерен и на производительность инструмента. Увеличение q мало влияет на среднюю толщину стружек и шероховатость обработки. Рекомендуемая величина q для основных схем шлифования выбирается по справочнику.

Направления шлифования. При чистовом шлифовании наилучшее качество достигается при шлифовании вдоль волокон ( j_с = 0^о). Для высокого качества отделки j_с ≤ 15^о. Черновое шлифование производят при j_с = 45^о или j_с = 90^о. На силы резания данный фактор существенно не влияет.

Длина контакта l_к шкурка с древесиной измеряется по направлению n.Оптимальная величина l_к не зависит от n, мало зависит от q и породы древесины, но зависит от номера зернистости шкурки. Для номеров 32, 16 и 10 оптимальная lк соответственно 125, 100 и 65 мм (равно длине утюшка).

Скорость резания n вычисляют как окружную скорость на поверхности приводного шкива.

Ожидаемая глубина неровностей на шлифованной поверхности (мкм)R_z=(110±20)(d_i/g), где d_i(мм)-размер зерен, g(г/см³)- плотность древесины, знак плюс- для острой шкурки, минус- для тупой.

Приведенная глубина шлифования или толщина снимаемого за один проход припуска H_i= 2/3 (R_zmax(i-1)-R_zmaxi), где R_zmax(i-1), R_zmaxi- средняя величина максимальных микронеровностей до и после обработки (мкм). Для сохранения высокой производительности процесса детали шлифуют за 2…3 прохода, уменьшая зернистость шкурки.

Удельная производительность шкурки а_ш- это номинальный объем (см³) материала удаляемого с 1 см² поверхности обработки при перемещении инструмента вдоль поверхности на 1 см (см³/см²·см).Определяют а_ш экспериментально. По извеснтой аш определяют скорость подачи U (м/мин): U= а_ш·60n·l_к/H_i·10³=6·10^-4а_ш·n·l_к/H_i, где U- скорость поперечной подачи утюжка. Различают общие силы шлифования : касательную P, нормальную Q и осевую (при осциляции инструмента), которую обычно не учитывают. Нормальная сила Q задается режимом шлифования: Q= q·F_к, где F_к- площадь контакта. Р= Q·f_ш, где f_ш- коэффициент шлифования, зависящий от зернистости и степени затупления шкурки и свойств обрабатываемого материала; f_ш (0,425+0,19√d_i) а_п·а_q (эмпирическая)

Мощность шлифования N(Вт). Для шлифования лентой N= q·F_к(f_ш+f)·n, где f= 0,3…0,4- коэффициент трения оборотной стороны ленты по постели.Для шлифования цилиндром N= q·F_к·f_ш·n.

Поставляют шлифованную шкурку в рулонах (Р) и листах (Л). Она выпускается в основном на бумажной или тканевой основе.

Для ленточного шлифования из рулона шкурки вырезают ленту необходимой длины и ширены. Концы ленты склеивают встык под углом 45° к кромке или под прямым углом внахлест. В первом случае конци ленты наклеивают на полотно, во втором - на одном конце горячей водой удаляют абразив на 50…80мм и склеивают концы.