luxsky.ruУсилия, возникающие при резании древесины
При внедрении резца в древесину на поверхности рабочей зоны (поверхности контакта) возникают нормальные напряжения (давления) и касательные силы трения. Нормальные напряжения возникают во всех случаях, когда два твердых тела вступают в контакт; направлены напряжения (давления) перпендикулярно площадке контакта. При скольжении одного тела по другому, как известно, возникают силы трения, направленные по касательной к площадке контакта (по касательной к контуру рабочей зоны резца в рассматриваемой точке).Величина силы трения в точке определяется величиной нормального давления и коэффициента трения.
Вопрос о распространении нормального давления и сил трения по контуру рабочей зоны резца – один из важных резания древесины. От знания характера распределения этих сил зависит точность расчета сил резания, прочности инструмента, наилучших режимов обработки.
Для определения направления и величины общей силы, с которой резец действует на древесину, рабочую поверхность резца расчленяют на участки и рассматривают силы, действующие на каждый участок и на резец в целом.
Рабочую поверхность резца проф. Воскресенский разделил на три участка: переднюю грань, заднюю грань и лезвие. С учетом принятых допущений о форме эпюр и численных значениях давлений на участки резца Воскресенский теоретически исследовал влияние основных факторов процесса резания на величину сил, действующих на каждый из участков рабочей поверхности резца.
Силы, действующие на стороны передней грани резца. При внедрении резца в древесину поверхность передней грани воздействует на отделяемую часть древесины с некоторым усилием. Для того чтобы определить величину этого усилия, необходимо знать закономерность распределения давления древесины по рабочей поверхности (поверхности контакта). Из существовавших ранее предположений о форме эпюры давления гипотеза проф. Тиме о равномерном распределении давления на стружку со стороны передней грани резца получила подтверждение данными о поведении древесины при сжатии в замкнутом пространстве. Вслед за начальной стадией упругого деформирования древесины передней гранью при незначительном перемещении резца происходит разрушение клеточных стенок древесины. При этом удельное давление по поверхности соприкосновения передней грани с древесиной сразу же достигает предела сопротивления древесины смятию. Смятая передней гранью древесина при последующем продвижении резца давит на не сломанные еще ряды соседних клеток и разрушает (сминает) их. Это разрушение происходит при неизмененном напряжении, поэтому среднее удельное давление на передней грани остается постоянным и не зависит от глубины внедрения.
При геометрическом сложении получим суммарную силу, действующую со стороны передней грани резца на древесину. Для практических целей силу удобно представить в виде двух составляющих (проекций на два взаимно перпендикулярных направления): касательной к абсолютной траектории резания и нормалью к ней.
Из равенств будет видно, что силы на передней грани зависят от свойств древесины, коэффициента трения стружки по передней грани резца, а также площади контакта передней грани с древесиной.
Автор: Сергей Добролюбов По материалам сайта: Деревообрабатывающее оборудование.
Отзывы и комментарии