9.2. Общие сведения о процессе резания Определение и классификация процессов резания

Резание — это технологический процесс разрушения связей меж­ду частицами обрабатываемого материала по заданной поверхно­сти с целью получения изделия требуемых размеров, формы и ше­роховатости.

Процесс резания может быть реализован разнообразными спо­собами. По виду объекта, действующего на заготовку, различают:

резание твердым резцом, световым лазерным лучом, гидравличес­кой струей и другими носителями энергии. Основным в современ­ной технологии обработки древесины является процесс резания твердыми резцами из металлов или твердых сплавов, или резцовое резание.

Резцовое резание, в свою очередь, можно классифици­ровать по разным признакам:

1) способу получения заданной поверхности:

бесстружечное резание, при котором заданная поверхность по­лучается без снятия стружек путем отделения за один проход рез­ца малодеформированного среза материала;

стружечное резание, при котором для получения заданной по­верхности с заготовки срезаются стружки, в обычных условиях резания получающие деформации по всему объему или значитель­ной его части (стружечное резание имеет место в большинстве процессов обработки на дереворежущих станках);

2) степени сложности:

элементарное (простое) резание, не поддающееся дальнейше­му упрощению;

сложное резание, имеющее место при обработке разнообраз­ными режущими инструментами на станках.

Элементарное резание и его закономерности изучают для того, чтобы научиться понимать процессы сложного резания, рас­кладывая их на составные элементы, сводя к более простым процес­сам.

Резание – основной способ получения из древесины и древесных материалов деталей нужных размеров и формы. В процессе резания клиновидный резец, внедряясь в древесину, перерезает волокна и, нарушая связь между ними, отделяет от нее определенную часть стружку. Резание может происходить и без образования стружки, например при высечке бракованных мест из шпона или разрезании его ножницами.

Чтобы получить требуемое качество обработки при минимальной затрате энергии и максимальной производительности оборудования, нужно уметь правильно выбрать условия резания, а для этого необходимо прежде всего знать сущность данного процесса.

1. Элементы резца. Поверхности и углы при резании

Элементы резца. Для обработки древесины резанием применяют различные по конструкции режущие инструменты, имеющие один (ножи), несколько (фрезы) или много (пилы) резцов. Резец (рис. 4, а) имеет форму клина. В резце различают: переднюю грань abdf, заднюю acef и -две боковые аЬс и fde. Передняя грань расположена со стороны снимаемой стружки, задняя обращена к обработанной поверхности.

Грани образуют кромки, из которых передняя кромка – режущая (лезвие резца). Если ширина резца меньше ширины материала, то кроме передней режущими могут быть, и боковые кромки ab и fd. В этом случае в резании участвует не только передняя, но и боковые грани.

В процессе резания на заготовке различают сле­дующие поверхности:

В процессе резания на заготовке различают сле­дующие поверхности:

обрабатываемую поверхность 1, с которой снимается слой древесины, отделяемый в виде одной (поступательное движение резца) или нескольких (вращательное движение резца) стружек; обработанную поверх 2, полученную после срезания стружки; поверхность резания 3, образуемая на обрабатываемой заготовке режущей кромкой резца.

Рис. 1. Элементы резца, поверхности и плоскости при вращательном (а) и прямолинейном (б) движении резца: 1 – обрабатываемая поверхность, 2 – обработанная поверхность, 3 – поверхность резания, 4 – плоскость резания,

5 – плоскость измерения углов

При поступательном движении резца относительно заготовки обработанная поверхность и поверхность резания совпадают (рис. 1,а). В процессе вращательного движения (рис. 1, б) поверхность резания всегда криволи­нейная, а обрабатываемая и обработанная поверхности могут быть плоскими.

Плоскость 4, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку резца, называется плоскостью резания. При прямолинейном движении резца плоскость резания совпадает с поверхностью резания. При вращательном движении резца каждому его положению соответствует своя определенная плоскость резания.

Углы при резании. При резании различают следующие углы: угол заточки β — между передней и задней гранями резца; угол резания δ, образуемый передней гранью резца и плоскостью резания; передний угол γ – между передней гранью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания; задний угол α, образуемый задней гранью резца и плоскостью резания.

Принято измерять углы в плоскости, перпендикулярной плоскости резания и совпадающей с направлением движения резца. При вращающемся резце за направление его перемещения в каждой данной точке принимают линию, касательную к поверхности резания.