Пиление круглыми пилами

Процесс резания круглыми пилами применяется при распиловке древесины (бревен, брусьев, досок) и древесных материалов. В зависимости от направления волокон в древесине по отношению к вектору подачи различают пиление продольное, поперечное и под углом волокон, а вид резания ||-_1_ - при продольной распиловке и _1_-# - при поперечной распиловке.

В случае продольной распиловки производится раскрой по толщине или ширине, а при поперечной - по длине.

Главное движение - равномерное вращательное движение пильного диска. Скорость резания V определяется как

где D - диаметр пилы, мм; п - число оборотов пил, 1/мин.

Диаметр пилы D (мм) необходимо выбирать по возможности минимальным, обеспечивающим полный пропил заданной высоты заготовки h (рис. 13):

Кинематическая схема процесса пиления

Рис. 3.6. . Кинематическая схема процесса пиления

- для пилы, расположенной под столом,

- для пилы, расположенной над столом,

где аг - величина пилы, выступающая за заготовку, мм; а - расстояние от центра пилы до низа заготовки, мм; (1Ш - диаметр зажимной шайбы:

Меньшие значения коэффициента для пил большого диаметра.

Во всех случаях с учетом толщины стола а>^-. Тогда, подставляя (3.18) в (3.16), получаем

при этом соблюдаются следующие условия:

  • - Dmin ДО 400 мм az = (5^-15) мм,
  • - Dmin до 600 мм az = (18^-22) мм,
  • - Dmin > 600 мм az = (22^-25) мм;

Полученную величину Dmin согласуют с заданными размерами круглых пил (см. табл. П2.17) таким образом, чтобы с учетом припуска на последующие переточки D> Dmin. По выбранному D уточняют расстояние от центра пилы до заготовки - а.

Использование пил малого диаметра позволяет уменьшить толщину диска, а следовательно, и ширину пропила. При этом также уменьшается кинематический угол встречи 9, что ведет к уменьшению толщины стружки и улучшению шероховатости поверхности пропила.

Анализируя табл. П2.17-П2.19 и рис. 3.7, выбирают остальные параметры пилы - S, S0, а,, S, Z. Движение подачи - поступательное движение материала или пилы.

Скорость подачи U определяется как

где Z - количество зубьев на пиле; Uz - подача на зуб, установленная при анализе UZk, Uzo, Uzn (формула (2.43), табл. П2.20).

Профили зубьев дисковых пил

Рис. 3.7. Профили зубьев дисковых пил:

I, II - для продольной распиловки; III, IV - для поперечной распиловки

При пилении на круглопильных станках изменяется кинематический угол встречи, поэтому необходимо уметь находить кинематические углы входа (#вх), выхода (0ВЫХ) и средний (<9ср):

Тогда угол контакта резца с древесиной вк:

а длина дуги резания 1ь

Толщина стружки е при пилении круглыми пилами при одной и той же подаче на зуб - величина переменная:

Для расчетов принимается средняя толщина по #ср.

При расчете среднего давления резания необходимо правильно выбрать вид резания по отношению к волокнам, т. е. учесть угол перерезания волокон (р. Например, при продольной распиловке круглыми пилами вид резания всегда ||-_1_, поэтому величины Кц_±, кц_± и Р0ц__|_ определяются по формулам (2.20) и (2.27), а при расчете Лр формула (2.23) с учетом в приобретает вид

По вычисленному значению Кц_± определяют мощность и силы резания (рис. 3.8), для чего используются формулы (2.4), (2.28)-(2.34).

Схема сил при пилении круглыми пилами

Рис. 3.8. Схема сил при пилении круглыми пилами

Известно, что с увеличением толщины стружки (подачи на зуб) уменьшаются силы резания и мощность резания, поэтому в ряде случаев, особенно если уширение зубьев на сторону сделано методом плющения, рекомендуется выбирать пилы с меньшим количеством зубьев. Однако не следует забывать, что с увеличением подачи снижение энергопотребления незначительное, а шероховатость поверхности увеличивается и снижается точность распила.

Особенности поперечной распиловки

Процесс резания круглыми пилами для поперечной распиловки используется со встречной или попутной подачей. Зубья пил имеют профиль III или IV (рис. 3.4, табл. П2.17) с косой заточкой по передней и задней поверхностям. Угол косой заточки р / составляет для мягкой древесины 55-70°, для твердой - 70-80°. Наличие углов косой заточки делают боковые кромки зубьев пил острозаточенными, и они перерезают волокна в торец, формируя стенки пропила. Стружка образуется скалыванием поперечных волокон на дне пропила, ширина ее меньше ширины пропила, поэтому при расчете давления резания не учитывается работа сил трения, хотя резание закрытое. Среднее условное давление резания KL_# при поперечной распиловке не зависит от скорости резания, высоты пропила и кинематического угла встречи:

Здесь

По найденному значению K14t с учетом вышеприведенных формул определяем мощность и силы резания.

Шероховатость поверхности зависит от подачи на резец, углов косой заточки и переднего угла резания и определяется по табл. П2.21.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >