Главная

Исследовательские группы

Научно-практический журнал
Хвойные бореальной зоны
(в перечне ВАК)

Введение

Основным инструментом для шлифования и калибрования плит из материалов на основе древесины по имеющимся научно–техническим разработкам являются: шлифовальная лента (Баженов, Карасев, Мерсов, 1980), режущий инструмент из проволочного ворса (торцевая иглофреза), торцевые и горизонтальные фрезы различных модификаций, включая алмазные, шлифовальные круги и бруски, ротационные дереворежущие головки и протяжные устройства, воздействующие на материал по принципу циклевание.
Шлифовальный инструмент воздействует на материал методом царапанья и имеет самое широкое распространение на предприятиях с любым объёмом производства, несмотря на дороговизну режущего инструмента и оборудования, сложности эксплуатации и значительные энергозатраты.

МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Резание поверхности листовых материалов при всех своих положительных сторонах, в сравнении со шлифованием, не может составить конкуренцию шлифованию из-за значительных размеров плит, громоздкого оборудования и низкой стойкости инструмента. Даже введения алмазных резцов не дают решения проблемы, так как после снятия припуска алмазными резцами любых конструкций требуется доводка поверхности плиты до требуемой шероховатости с использованием шлифовальной ленты.
В связи с этим поиск оптимальной схемы обработки поверхности плит с целью калибровки и требуемой шероховатости продолжается.
Минимальные энергетические затраты на снятие припуска способен обеспечить инструмент с организованным резанием, т.е. резец определённой конфигурации с наличием требуемого угла заострения.
Поскольку резец взаимодействует с волокном обрабатываемого материала, целесообразно привести схему строения древесного волокна и характер внедрения инструмента на волокно.

Рисунок 1 – Схема захода режущего инструмента на древесное волокно: 1 – межклеточное вещество;           2 – внешний слой вторичной оболочки (стенки);                3 – внутренний слой вторичной оболочки; 4 – средний слой вторичной оболочки; 5 – первичная оболочка (стенка); 6 – зуб винтовой фрезы
Очевидно, при шлифовании, в зависимости от зернистости ленты, зёрна внедряются в межклеточное вещество и первичную оболочку стенки, имеющую наибольшую прочность, и методом царапанья перерезает оболочку и стенку состоящих в основном из лигнина. Смешивает вещество с пектиновым и целлюлозным составом волокна и выносит их из зоны резания.
Длительная обработка материала лентой ведёт к засаливанию ленты, затуплению и выкрашиванию зёрен и дальнейший процесс калибрования становится не эффективным. Эта схема взаимодействия характерна и для других типов инструмента.
Если к волокну подвести заострённый инструмент (рис.1) с базовой опорной площадкой и придать инструменту поступательное и вращательное движение, то такой подход ведёт к самозатачиванию инструмента, выглаживанию поверхности материала при этом минимизируются энергетические  затраты на процесс обработки. Поскольку стойкость инструмента значительно возрастает, а потребность в шлифовальной ленте исключается имеет смысл в конструктивной разработке станка за основу которого принята винтовая фреза (рис. 2,3) (Ермолович, Ромашенко, 2006).

Рисунок 2 – Схема фрезерования винтовой фрезой с двумя степенями свободы

Рисунок 3 – Ротационная режущая головка

Наибольший эффект будет у инструмента с определёнными параметрами.

                                                                 (1)
где: B – ширина фрезы; мм
Z – число зубьев
S – шаг винтовой фрезы; мм.

ВЫВОД

В режущем инструменте с двумя степенями подвижности происходит процесс самозатачиванию по задней поверхности, что значительно увеличивает срок службы инструмента между заточками.

Библиографический список

Баженов, В.А., Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков [Текст]: учебник / В.А. Баженов, Е.И. Карасев, Е.Д. Мерсов. – М.: Лесная промышленность, 1980. – 360 с.
Ермолович, А.Г., Калибровка листовых строительных материалов / А.Г. Ермолович, В.В. Ромашенко // Вестник университетского комплекса: сб. науч. тр; под. общ. ред. профессора Н.В. Василенко; Красноярск: ВСФ РГУИТП, НИИ СУВПТ.–2006.–Вып.8(22), с.–143–149.