- •1. Цель и задачи курса. Роль науки о резании древесины в повышении производительности оборудования и качества обработки, экономии сырья и материалов.
- •2. Общие требования к режущим инструментам. Роль инструмента в повышении качества продукции.
- •3. Классификация инструмента, основные группы дереворежущих инструментов и их признаки.
- •4. Рамные пилы − классификация. Пилы для вертикальных лесопильных рам, их конструкция и основные параметры.
- •5. Установка рамных пил: способы натяжения, выверка пил в поставе, уклон пил.
- •6. Расположение пил в карабинах. Распределение напряжений в натянутой рамной пиле при разных установках карабинов.
- •7. Подготовка рамных пил к работе: вальцовка, правка, плющение (развод), заточка
- •9. Подготовка дисковых пил: проковка, развод, заточка. Способы повышения жесткости пил.
- •10. Ленточные пилы. Классификация. Основные параметры пил.
- •11. Подготовка ленточных пил: вальцевание, заточка зубьев, ремонт пил.
- •12. Установка ленточных пил: способы натяжения, направляющие устройства, регулирование шкивов.
- •13. Создание напряжений в полотне ленточной пилы для ее работы. Расчет напряжений в полотне пилы от уклона шкива.
- •14. Типы дисковых пил: конические, с поднутрением, квадратные, с компенсационными отверстиями. Их достоинства и недостатки, область применения.
- •15. Сверла. Классификация, основные параметры, виды заточки.
- •16. Классификация процессов резания. Краткая характеристика их. Техника безопасноести при обработке резанием.
- •17. Древесина и древесные материалы как объект, подлежащий обработке резанием: структура, свойства, влияющие на процесс обработки.
- •18. Пути повышения производительности и качества обработки при различных процессах резания. Новые способы резания.
- •19. Лезвие: поверхности, утлы, кромки. Роль лезвия в процессе резания.
- •20. Углы резания при наличии дополнительных рабочих движений и обработка ножом, повернутым в плане к направлению скорости резания.
- •21. Рабочие движения в процессе обработки и как они рассчитываются для разных процессов резания.
- •23. Форма стружки и характер стружкообразования при главных видах резания.
- •24. Установка дисковых пил: требования к установке пил, конструкция и методика
- •25. Шлифовальные шкурки. Классификация и основные параметры.
- •27. Организация инструментального хозяйства. Определение потребности в дереворежущих инструментах и инструментах, используемых для заточки.
- •28. Инструменты с лезвиями из твердого сплава, особенности их изготовления и эксплуатации.
- •29. Материалы для дереворежущих инструментов и общие требования к ним.
- •30. Назначение и классификация режущего инструмента для получения технологической стружки − полуфабриката. Конструкции и параметры режущих инструментов, подготовка их к работе.
- •31. Обработанная поверхность − геометрия и характеристика. Качество поверхности при разных процессах резания.
- •32. Как определятся шероховатость поверхности при пилении, фрезеровании, шлифовании. Влияние радиуса округления лезвия на качество обработки.
- •34. Удельная сила и удельная работа резания. Размерность этих величин и методы определения их расчетным и опытным путем.
- •35. Элементарное (простое) резание. Охарактеризуйте главные виды элементарного резания. Отличие его от сложного резания.
- •37. Взаимодействие лезвия с древесиной. Силы резания: касательная, радиальная, сопротивления подаче, нормальная к подаче.
- •38. Основные формулы для расчета силы и мощности резания. Как применить их к различным процессам продольно-торцового резания.
- •39. Методика решения конструкторской задачи с целью определения силы и мощности резания.
- •40. Принцип расчета и построения графика скоростей подачи и его анализ по производительности (Vs (м/мин) от h (мм) при Руст(кВт)), классу шероховатости, производительности инструмента.
- •41. Формы задней поверхности зуба фрезы. Их отличительные особенности.
- •42. Подготовка ножей к работе: заточка, правка, балансировка, установка.
- •43. Виды износа режущей кромки. Способы повышения износостойкости дереворежущих инструментов.
- •44. Влияние угла поворота в плане на силу и мощность резания.
- •45. Фрезы. Классификация. Насадные фрезы, их основные разновидности и параметры.
- •46. Подготовка фрез к работе: заточка, балансировка, установка на рабочие шпиндели.
- •47. Незатылованные фрезы. Подготовка незатылованных фрез к работе.
- •49. Способы уширения пропила. Межзубая впадина и ее роль (влияние на силу резания и шероховатость обработанной поверхности см вопрос 50).
- •50. Пиление рамными пилами: динамика, качество обработанной поверхности.
- •51. Схема стружкообразования при пилении рамными пилами: плющеными и разведенными зубьями.
- •52. Кинематические соотношения рамного пиления. Среднее и мгновенное значения главной скорости резания при рамном пилении.
- •53. Пиление ленточными пилами: динамика, качество обработанной поверхности.
- •54. Кинематические соотношения ленточного пиления. Режимы ленточного пиления.
- •55. Пиление дисковыми пилами продольной распиловки: динамика см. Вопрос 56., качество обработанной поверхности.
- •56. Кинематические соотношения при пилении круглыми пилами. Продольная, поперечная и смешанная распиловка.
- •57. Пиление дисковыми пилами поперечной распиловки: кинематика, динамика, качество обработанной поверхности.
- •58. Фрезерование − динамика процесса: определение сил (средней за оборот, на дуге контакта, максимальной), мощности резания. См вопрос 59.
- •59. Фрезерование − кинематика, качество обработанной поверхности.
- •60. Пути экономии сырья. Роль теории резания древесины в выполнении этой задачи.
- •61. Назначение и классификация токарного инструмента. Сущность процесса точения.
- •62. Назначение и классификация шлифовального инструмента. Конструкции шлифовального инструмента и их выбор.
- •63. Сущность процесса строгания и лущения древесины. Кинематические соотношения, геометрия срезаемого слоя и обработанной поверхности.
- •64. Назначение и классификация инструмента, используемого для резания материалов без стружкообразования. Конструкции и параметры режущих инструментов.
4. Рамные пилы − классификация. Пилы для вертикальных лесопильных рам, их конструкция и основные параметры.
Рамная пила представляет собой стальную полосу, по рабочей кромке которой насечены зубья. Различают пилы для вертикальных лесопильных рам с приклепанными планками длиной 1 250... 1 950 мм, шириной 180 мм, толщиной 2,0...2,5 мм (тип А, рис. 4, а) и без планок длиной 1100, 1250 мм, шириной 160 мм, толщиной 1,6...2,2 мм (тип Б, рис. 4, б); для тарных лесопильных рам без планок длиной 600, 685 мм, шириной 80 мм, толщиной 1,0... 1,4 мм (тип Б, рис. 4, г); для горизонтальных лесопильных рам длиной 2300 мм, шириной 160 мм, толщиной 2,0 мм, имеющие чередующиеся по направлению участки зубьев (рис. 4, д). Длина пилы выбирается в зависимости от характеристики лесопильной рамы.
Рис. 4. Рамные пилы: а – с планками (тип А); б – без планок (тип Б);
в – профиль зубьев; г – для тарных рам;
д – для горизонтальных лесопильных рам
Ширина пилы выбирается с учетом расстояния между передними и задними вальцами лесопильной рамы. Для долговечности инструмента имеет смысл выбирать широкие пилы (В = 200 мм).
При выборе толщины пилы приходится разрешать следующее противоречие: чтобы добиться минимальных потерь древесины и снизить энергозатраты на резание, надо стремиться к применению тонких пил; но чтобы достичь высокой точности распиливания, надо обеспечить достаточную жесткость (устойчивость) пилы, а это сделать легче всего, увеличивая толщину пилы. Толщину пил выбирают, пользуясь эмпирической зависимостью
где tmax – наибольшая высота пропила, мм
Существенная характеристика рамных пил геометрия зубьев (рис. 4, в). Поскольку пилы предназначены для продольного распиливания, геометрия зубьев отражает особенности этого вида резания. По ГОСТ 5524-75 предусматривается один профиль зубьев – с ломанолинейной задней гранью. Угол резания главного (короткого) лезвия зуба δ = 75°; γ = 15°; β = 47°; α = 28°; tз = 18...40 мм; hз= 16...26 мм; lз = 7...16 мм; r = 3...8 мм. Такую геометрию можно считать удовлетворительной: главная режущая кромка режет в торец (самый тяжелый случай), этим условиям вполне отвечает угол резания 75°, прочность зуба достаточна. Боковые кромки режут поперек волокон (самое слабое сопротивление древесины), поэтому δбок = 90°. Косая заточка зуба, т. е. угол резания для боковых кромок δбок = 60°, желательна, но это усложняет подготовку пил, а заметного снижения усилий или шероховатости поверхности пропила не дает. Задний угол а может быть уменьшен (усилия по задней грани растут при α < 10°), однако это вызывает уменьшение емкости впадины между зубьями, что может снизить производительность процесса резания. Реже применяются не предусмотренные ГОСТ рамные пилы с прямой задней гранью для обработки мягкой древесины (γ = 12°; β = 33°; α = 45°; δ = 78°) и с криволинейной задней гранью для обработки твердых пород (δ = 80.. .84°).
5. Установка рамных пил: способы натяжения, выверка пил в поставе, уклон пил.
Установка рамных пил в станок заключается в формировании постава, креплении в продольном и поперечном направлении, натяжении пил, проверке их положения и оценке жесткости пил. Согласно плану раскроя выбирают прокладки, устанавливаемые между пилами. В поперечном направлении крепление пил и прокладок осуществляется струбцинами, которые закрепляют на вертикальных стойках пильной рамки.
Типовое крепление пилы в продольном направлении показано на рис. 22.2, а. Верхний захват пилы приспособлен для ее натяжения. Щечки 1 захвата подводятся под планки 2 пилы. Щечки осью 3 связаны между собой и со стержнем 4, передающим усилие натяжения на поперечину пильной рамки 5. Эксцентрик 6, укрепленный в верхней части стержня, опирается рабочей профилированной поверхностью через подэксцентрик 7 на подушку 6 лежащую на поперечине. Натяжение пилы осуществляется поворотом эксцентрика. Шарнирная связь стержня со щечками обеспечивает установку пилы с требуемым уклоном по упорам: верхнему 9 и нижнему 10.
Рис. 22.2. Установка рамных пил: а – крепление пил; б – осевое натяжение пил;
в – натяжение пил с эксцентриситетом
На пилу со стороны древесины в процессе резания действуют по трем направлениям силы: резания Fx – вверх (при рабочем ходе пилы вниз), отжима Fz – по направлению подачи бревна, боковая Fy – возникающая из-за неодинакового давления на пилу слева и справа. Сила Fy наиболее опасна, т. к. в направлении ее действия пила (тонкая пластина) имеет минимальную жесткость.
Для придания жесткости в рабочих условиях пила должна быть натянута. Обычно работают пилами, имеющими жесткость 60...80 Н/мм.
Условия натяжения пилы, установленной в рамке с уклоном, значительно ухудшаются. Поэтому уклон желательно придавать пильной рамке в целом (а не пилам) или применять толчковую подачу за рабочий ход, не требующую уклона.
Выверка пил в пильной рамке заключается в проверке уклона, параллельности пил направлению движения подачи и направлению движения рамки. Для контроля жесткости может быть использован жесткомер конструкции ЦНИИМОДа.