Теоретические основы видов резания

ДЕРЕВОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ

ЧАСТЬ 1

Методические указания к выполнению лабораторных работ для

студентов направления подготовки бакалавров 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»

Брянск 2017

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Брянский государственный

инженерно-технологический университет»

Кафедра транспортно-технологических машин и сервиса

Утверждены научно-методическим

советом БГИТУ

Протокол № 5

от «20» марта 2017 г.

ДЕРЕВОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ

ЧАСТЬ 1

Методические указания к выполнению лабораторных работ  для студентов

направления подготовки бакалавров 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»

Брянск 2017

УДК

Дереворежущие станки и инструменты. Часть 1: Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов направления подготовки бакалавров 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»/ Брянск. гос. инжен.-технол. унив.; сост. Е.В. Шевелева.- Брянск: БГИТУ, 2017.- 60 с.

Изложены цели и задачи выполнения лабораторных работ. Рассмотрены основные виды резания, теоретические основы процессов резания древесины и материалов на ее основе, конструкционные особенности оборудования, а также основные требования техники безопасности работы на дереворежущих станках.

Рецензенты:

д.т.н., профессор кафедры ТТМ и С Пыриков П.Г.

Рекомендованы учебно-методической комиссией института

лесного комплекса, транспорта и экологии БГИТУ

Протокол № ___ от «___» _____________ 20 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ         

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Дереворежущие станки и инструменты» состоит из двух частей.

В процессе выполнения лабораторных работ студент должен приобрести следующие умения и навыки: знать сущность процессов резания древесины и древесных материалов, технологическое назначение, факторы и показатели процесса резания; знать принципы работы дереворежущих станков и их устройства.

Методические указания (Часть 1) содержат порядок выполнения лабораторных работ, посвященных изучению простых видов резания, процесса поперечного и продольного пиления круглыми пилами, цилиндрического фрезерования, поперечного сверления, пазового фрезерования, а также методику проведения исследования шероховатости фрезерованной поверхности.

Отчет по каждой работе и все необходимые расчеты выполняются каждым студентом индивидуально. Защита лабораторных работ проводится при наличии у студентов письменного отчета, составленного в соответствии с прилагаемой формой.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

1 К выполнению лабораторных работ студенты допускаются только после изучения правил техники безопасности, инструкций по обслуживанию станков, приборов и стендов и расписавшиеся в регистрационном журнале по технике безопасности.

2 Нахождение студентов в лабораториях кафедры разрешается только в присутствии преподавателя или учебного мастера.

3 Перед началом выполнения работы необходимо удалить с рабочего места посторонние предметы, материалы, инструменты, мешающие выполнению работы; тщательно осмотреть и проверить станок или стенд, устранить замеченные неполадки и неисправности; проверить состояние оборудования и готовность его к работе, надежность закрепления инструмента, наличие, исправность и надежное закрепление ограждений, работу когтевой и других видов защиты; проверить состояние защитного заземления. Установку требуемых режимов работы можно производить только после отключения станка от электросети с помощью вводного выключателя. О пуске станка предупредить окружающих.

4 Во время работы запрещается производить ремонтные, очистные и регулировочные мероприятия; работать без ограждений, на неисправном станке; тормозить вращающийся инструмент заготовкой или иными предметами; класть посторонние предметы на стол, ограждение или механизмы станка; оставлять включенный станок без надзора.

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ ПРОСТЫХ ВИДОВ РЕЗАНИЯ

    Цель работы - изучение простых видов резания древесины и древесных материалов, выработка умения графически изображать и анализировать виды прямолинейного резания.

Теоретические основы видов резания

Сущность процесса резания состоит во взаимодействии находящихся в относительном движении обрабатываемого материала и режущего инструмента. При этом, простым резанием называется резание простейшим резцом (клином с плоскими гранями и одной прямолинейной режущей кромкой) с прямолинейным поступательным движением резания, направленным перпендикулярно режущей кромке, при условии срезания слоя постоянной толщины, малой по сравнению с его шириной.

Обработке резанием подвергается натуральная древесина различных пород и материалы на ее основе: древесностружечные (ДСтП), древесноволокнистые (ДВП), фанерные и др. плитные материалы. Их обрабатываемость зависит главным образом от строения и механических свойств. Различают три группы материалов: с параллельно-волокнистой(рассеянно-сосудистые лиственные породы древесины: береза, липа); слоистой параллельно-волокнистой (кольцесосудистые лиственных пород, хвойных и слоистой клееной древесины с ориентированной волокнистой структурой); параллельно-слоистой (ДСтП, ДВП и др.) структурами.

При обработке материалов с параллельно-волокнистой структурой различают следующие виды направлений резания относительно волокон:

 ГЛАВНЫЕ: торцовое, продольное, поперечное(рисунок 1.1);

 ПЕРЕХОДНЫЕ: продольно-торцовое, продольно-поперечное, торцово-поперечное;

СЛОЖНЫЕ:продольно-поперечно-торцовое (рисунок 1.2).

Для материалов со слоистой параллельно-волокнистой структурой различают следующие главные направления резания: торцевое радиальное и тангенциальное, продольное радиальное и тангенциальное и поперечное радиальное и тангенциальное и соответствующие им переходные виды резания.

Для материалов с параллельно-слоистой структурой (ДСтП, ДВП и пр.) различают главные виды резания: плоское, продольное и поперечное.

ТОРЦОВОЕ - резание, при котором плоскость резания и направление резания перпендикулярны волокнам (рисунок 1.1 а).

ПРОДОЛЬНОЕ РЕЗАНИЕ - резание, при котором плоскость резания и направление резания параллельны волокнам (рисунок 1.1 б).

ПОПЕРЕЧНОЕ– резание, при котором плоскость резания параллельна волокнам, а направление резания перпендикулярно им (рисунок 1.1 в).

Рисунок 1.1- Схемы главных видов резания материалов с парал­лельно-волокнистой структу­рой: а - торцового, б - продольного, в – поперечного

ПРОДОЛЬНО-ТОРЦОВОЕ резание (рисунок 1.2 а) – основной характеристикой является угол встречи резца с волокнами j_в – угол между вектором скорости резания V_е и направлением волокна в контуре заготовки (угол встречи измеряют в плоскости, перпендикулярной поверхности резания и проходящей через вектор скорости V_е; значение угла встречи 0 ⁰ и 180 ⁰  - продольное резание; 0 ⁰ < j_в < 90 ⁰ – продольно-торцовое резание против волокон; j = 90 ⁰ – торцовое резание; 90 ⁰ < j_в < 180 ⁰ – торцово-продольное резание   по волокнам).

ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОЕ РЕЗАНИЕ(рисунок 1.2 б)  – характеризуется углом скоса волокон j_с между вектором скорости резания и направлением волокна в плоскости резания (угол скоса изменяется от 0⁰ до 90⁰: 0⁰ соответствует продольному; 90⁰ – поперечному резанию).

ТОРЦОВО-ПОПЕРЕЧНОЕ РЕЗАНИЕ (рисунок 1.2 в) – характеризует угол наклона волокон j_н к плоскости резания. Угол измеряют в плоскости (бинормальной), перпендикулярной плоскостям движения и резания. Угол наклона изменяется от 0 ⁰ до 90 ⁰ (при j_н = 0 ⁰ – резание поперечное, при j_н = 90 ⁰ – торцовое).

Для проведения работы используются специальные образцы, представляющие собой вырезанный из древесины под произвольным углом брусок пятиугольной формы. Плоскости резца на бруске расположены таким образом, чтобы получить углы встречи резца с волокнами j_в, углы скоса волокон j_с, углы наклона волокон j_н, характерные для всех главных и переходных видов резания. За направление волокон принимается направление оси парабол, образованных годичными слоями на тангенциальном срезе.

Рисунок 1.2 - Схемы переходных видов резания материалов с параллельно-волок­нистой структурой: а - продольно-торцового; б - продольно-поперечного; в -  торцово-поперечного

Порядок выполнения работы

Работа выполняется в следующей последовательности:

а) Перед выполнением лабораторной работы необходимо ознакомиться с теоретическими основами главных и переходных видов резания [2,3];

б) на предоставленных образцах научиться визуально определять вид резания и углы перерезания волокон, характеризующие определенный переходной вид резания;

в) по тангенциальному и радиальному срезам заготовки определяется среднее направление волокон и мысленно переносится к изучаемой грани образца;

г) визуально с точностью ± (5 ¸ 10) ⁰  (или с помощью транспортира более точно) оценивается величина угла наклона, образованного направлением волокон с изучаемой гранью;

д) заполняется отчет по лабораторной работе и необходимо овветить на контрольные вопросы.