Процессы резания древесины

Резание применяют для раскроя и механической обработки древесины и древесных материалов. Раскрой древесины включает деление материалов на пиломатериалы, заготовки или детали требуемых размеров и формы. Иными словами, целью раскроя и механической обработки древесины есть получение изделий или их элементов заданных размеров и формы без изменения химического состава.

Резание древесины различают по технологическому назначению на пиление, фрезерование, сверление, точение, строгание, шлифование.

Пиление - способ резания древесины пилами с целью получения заготовок и деталей заданных размеров и формы. Вначале распиливают брусья или доски на отдельные заготовки. Распиливание в данном случае производят грубо, с припусками на обработку. Пиление осуществляют вращающимися круглыми пилами или движущимися пильными лентами с зубьями.

Рис. 13. Процессы резания древесины: а-пиление круглой пилой; б-пиление ленточной пилой; в-фрезеро-вание; г-фрезерование пазовое концевой фрезой; д-сверление; е-точение; ж-строгание; з-шлифование

При пилении круглой пилой главное движение резания вращательное, зубья движутся по круговой траектории, а движение подачи совершает либо заготовка, либо суппорт с пилой (рис.1За).

При пилении ленточной пилой (рис. 13 б) зубья в зоне резания совершают непрерывное прямолинейное плавное движение резания, а заготовка перемещается в направлении подачи перпендикулярно главному движению.

Форма зуба пилы и его заточка должны соответствовать характеру распиловки: для продольной распиловки зуб должен иметь вид косоугольного треугольника, для поперечной - вид равнобедренного или равностороннего треугольника, а для смешанного - вид прямоугольного треугольника. Своим основанием зуб соединен с телом полотна пилы. При этом высотой зуба называют расстояние от его основания до вершины. Расстояние между вершинами смежных зубьев называют шагам, а просветы между зубьями - пазухами.

При продольной распиловке резание происходит в торец с& скалыванием стружки боковыми кромками. Поэтому острой должна быть только режущая кромка зуба - лезвие. Наклон зуба делают с таким расчетом, чтобы угол резания для распиловки древесины мягких пород составлял 60 - 80°, а для твердых -

доходил до 90°. Угол между задней гранью зуба и направлением резания (угол наклона) делают равным 25 - 30°.

При поперечной распиловке происходит перерезание волокон боковыми режущими кромками. Поэтому у пилы делают косую заточку зубьев, а угол их заострения принимают 45 - 60° (к боковой поверхности полотна пилы). Резание при работе этими пилами происходит при движении пилы в обе стороны. Смежные грани зуба поперечной пилы заточены в противоположные стороны и образуют трехгранную вершину зуба. Сами зубья расположены своими режущими кромками поочередно в противоположные стороны так, что при распиловке древесина
перерезается по двум линиям.

Строгание - обработка древесины резцом, когда главное движение резания и движение поддай прямолинейны и протекают во времени попеременно (рис. 13 ж). Посредством строгания достигается чистовая обработка поверхностей пиломатериалов и получение точных размеров и правильных плоскостей. Строгание применяют не только для чистовой обработки, но и для получения строганого шпона.

Обработка для образования определенного угла между смежными плоскостями (например, пластью и кромкой) называют строганием в угол, а для получения определенной ширины и толщины - строганием в размер. Строгание для образования правильной плоскости называется фуговкой, а удаление с поверхности неровностей и задиров носит название зачистки.

Строгание выполняют вдоль и поперек волокон, торцов (торцовка), а также под углом.

Фрезерование - резание древесины вращающейся фрезой для получения деталей заданных размеров или формы и обеспечения чистоты обработанных поверхностей (рис. 13 в). При фрезеровании резцы фрезы совершают главное движение резания по круговой траектории, а прямолинейное поступательное движение подачи может совершать либо заготовка, либо инструмент.

Фрезерование в зависимости от положения режущей кромки относительно оси ее вращения различают цилиндрическое, коническое, торцевое, торцово-коническое, профильное и пазовое. При профильном фрезеровании получают заданный профиль поперечного сечения при помощи инструмента, у которого режущие кромки имеют сложное криволинейное очертание.

Пазовое фрезерование (рис. 13 г) - процесс закрытого резания концевыми фрезами с целью получения в заготовках гнезд и пазов. Отличительная особенность этого вида фрезерования заключается в наличии двух движений подачи: осевого и бокового.

Точение - процесс резания древесины, при кагором заготовка совершает главное вращательное движение резания, а движение подачи обеспечивается суппортом с резцом. В зависимости от направления движения подачи точение бывает продольное, радиальное или сложное.

При продольном точении резец перемещается параллельно оси вращения заготовки (рис.13е). Радиальное точение производится при подаче резца по радиусу окружности вращения. Такое точение используют при обработке торца вращающёйсЯ детали.

Точение с подачей резца одновременно вдоль и поперек оси вращения заготовки применяют для получения сложных профилей деталей вращения.

Сверление - процесс закрытого резания древесины сверлом с целью получения сквозных или несквозных отверстий в деталях (рис. 13 д). Сверло обычно совершает главное движение резания (вращение), а движение подачи в направлении оси вращения может выполняться либо сверлом, либо заготовкой.

Долбление - процесс образования прямоугольных гнезд фрезерной цепочкой или специальной гнездовой фрезой (дол-бяком). Долбление фрезерной цепочкой аналогично закрытому фрезерованию цилиндрической пазовой фрезой.

Шлифование - обработка поверхности древесины абразивными инструментами (шкуркой или кругами) с целью достижения заданной шероховатости или точности размера детали. Резцами при шлифовании являются зерна твердых абразивных материалов, которые приклеены к бумажной или тканевой основе (рис. 13 з). Абразивные зерна срезают стружки очень малой толщины, поэтому шлифованием достигают высокой гладкости поверхности.