Факторы, влияющие на шероховатость поверхности
обработки древесины
На шероховатость поверхности древесины при ее
обработке влияют острота и геометрия резца, направление резания
относительно направления волокон древесины, углы установки резца,
толщина стружки, скорость резания, а также анатомическое строение
древесины. Вибрация в системе станок — инструмент — деталь, возникающая
из-за недостаточной жесткости станка, также оказывает влияние на
шероховатость поверхности, поэтому наладку и настройку станков
необходимо доводить до установленной нормы.
При строгании ручным инструментом может вибрировать нож рубанка, если он
ненадежно закреплен, что приводит к неровностям на поверхности
обработки. Большое влияние на качество резания оказывает острота резца,
т. е. его способность образовывать в древесине при резании новые
поверхности с заданной шероховатостью. Чем острее лезвие, тем выше
качество резания и тем меньше шероховатость обрабатываемой
поверхности. Полученные при заточке острота лезвия и геометрическая
форма резца в процессе работы изменяются. Происходит затупление резца, в
результате чего уменьшается его режущая способность. Для ее увеличения
резцы изготавливают из высокопрочных и износостойких материалов и
выбирают оптимальные углы заострения.
Направление резания относительно направлений волокон древесины, угол
установки резца и толщина стружки взаимосвязаны, они определяют качество
поверхности обработки. При резании древесины вдоль волокон возможны два
случая стружко-образования: с опережающей трещиной и без нее.
Опережающая трещина образуется уже в начальный период резания. При
внедрении резца в древесину после некоторого уплотнения стружки передней
его гранью начинается оттягивание стружки резцом от остальной массы
древесины, отслоение ее и образование опережающей трещины, величина
которой возрастает с увеличением толщины стружки.
Скорость распространения опережающей трещины всегда выше скорости
резания, поэтому после образования опережающей трещины режущая кромка
только сглаживает образованную гранью поверхность. Качество поверхности
обработки получается невысоким. Чтобы уменьшить вредное влияние
опережающей трещины на качество поверхности обработки, необходимо
создать подпор (надлом) волокон древесины вблизи лезвия, вследствие чего
стружка надламывается по мере продвижения резца. Наиболее высокое
качество поверхности обработки получается при строгании ручными
рубанками с двойным ножом (стружколомом).
При резании древесины вдоль волокон без образования опережающей трещины
качество поверхности обработки получается высоким, так как поверхность
резания образуется лезвием резца. Резание древесины в торец обеспечивает
невысокое качество обработки. Волокна древесины сжимаются резцом, а в
направлении волокон могут даже образоваться трещины. Качество обработки
повышается, если толщина стружки и угол резания малы. При резании
древесины поперек волокон по мере продвижения резца образуется стружка
скалывания или стружка отрыва с короткой опережающей трещиной. Качество
поверхности обработки при образовании стружки скалывания достаточно
высокое. При образовании стружки отрыва поверхность получается
шероховатой, с неровностями разрушения.
С увеличением угла резания качество обработки повышается, так как лучше
надламывается стружка. Угол резания можно увеличить до 90°, что
приближает процесс резания к скоблению. Древесина обрабатываемых
заготовок неоднородна, поэтому при малых значениях угла резания,
особенно на
участках, имеющих пороки строения древесины, будут
появляться вырывы волокон, приводящие к браку.
Качество обработки на больших скоростях резания всегда выше, поэтому для
уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности следует повышать в
пределах технической возможности станка скорость резания, что
одновременно ведет к увеличению его производительности. Скорости подачи
выбирают оптимальными. Увеличение скорости подачи часто ведет к снижению
качества, а уменьшение — к снижению производительности.