Резание

При резании резец, имеющий форму клина, внедряется в древесину, отделяя от нее различные части. Клиновидный резец является составным элементом всех режущих инструментов. В простейшем случае резание можно представить себе в соответствии со схемой на этом рисунке.

Здесь резец отделяет от деревянного бруска с заданной шириной и длиной слой стружки определенной толщины. Отделение стружки, когда ширина резца больше ширины материала, осуществляется лезвием резца или его режущей кромкой и передней гранью. Когда ширина резца меньше ширины материала, в резании принимают участие также боковые режущие кромки и грани резца. Плоскость, в которой происходит резание, называется поверхностью резания (обработки).

Воспользовавшись сечением резца плоскостью, перпендикулярной поверхности обработки и параллельной направлению движения резца, рассмотрим его угловые элементы. Угол между передней и задней гранями резца называется углом заострения. Угол между задней гранью резца и поверхностью резания называется задним углом.

Угол между передней гранью резца и плоскостью резания называется углом резания.

Угол между передней гранью резца и плоскостью нормальной к плоскости резания и проходящей через режущую кромку, называется передним углом.

Сопротивление резанию уменьшается при уменьшении угла заострения, увеличении заднего угла и уменьшении угла резания; однако уменьшение угла ограничивается вибрацией резца, ухудшающей качество обработки, а также прочностью резца.

По отношению к направлению древесины различают три основных вида резания: торцовое, продольное и поперечное.

При торцовом резании резец движется в плоскости, перпендикулярной направлению волокон древесины, перерезая их.

Срезаемая стружка в этом случае скалывается на отдельные слабо связанные или совсем не связанные элементы.

При продольном резании резец движется в плоскости волокон, параллельно их длине. Стружка имеет форму тонкой ленты, либо может надламываться и иметь ясно выраженные элементы.

Поперечное резание происходит при движении резца в плоскости волокон, перпендикулярной их длине; при этом стружка получается непрочной и ее элементы слабо связаны между собой. Однако при создании специальных условий в этом случае можно получить сравнительно прочные ленты древесины. Такими условиями являются, например, снятие тонкого слоя древесины, предварительное распаривание древесины и обжим ее перед резцом, что наблюдается при получении строганого и лущеного шпона.

Опытами установлено, что соотношение сопротивления резанию для рассмотренных трех случаев составляет 5:2:1.

Резание называют элементарным при соблюдении следующих основных условий: в процессе участвует только одна прямолинейно режущая кромка, толщина стружки постоянна, резец надвигается на древесину с постоянной скоростью и по отношению к ее волокнам занимает одно из рассмотренных трех положений (торцовое, продольное, поперечное резание).

Всякое другое резание, имеющее хоть одну отличительную черту от элементарного, называется сложным, например: резание с боковыми стенками, когда длина резца не перекрывает ширину бруска, когда углы встречи направления резания с волокнами отличаются от рассмотренных при элементарном резании, когда резание криволинейно и т. д. При круговом резании угол встречи с волокнами изменяется в зависимости от положения резца на дуге резания.

Для резания необходимы два рабочих движения, которые могут осуществляться единовременно или разновременно. Например, брусок неподвижен во время резания, а резец движется со скоростью. Но для того, чтобы снять второй такой же слой, надо придать бруску второе движение, перпендикулярное, в то время, когда резец будет отодвинут обратно (холостой ход), т. е. надо подать древесину на резец вторым рабочим движением.

Круглая пила вращается с рабочим движением, а брусок подается на пилу с рабочим движением. Два движения, происходящие единовременно, складываются, и получается траектория относительного движения резца по отношению к древесине. Эта траектория называется траекторией резания. Окружная скорость движения пилы значительно больше скорости подачи бруска, траектория резания почти совпадает с окружностью диска пилы и соответствующая ей скорость называется скоростью резания.

Рабочее движение, обеспечивающее последовательное резание стружки за стружкой, называется движением подачи, а соответствующая ей скорость — скоростью подачи. На этом рисунке, где брусок неподвижен, когда перемещается резец, скорость перемещения резца и будет скоростью резания, а подача и для снятия дальнейших слоев древесины будет производиться бруском или ножом за холостой ход.

Итак, для резания необходимо два движения — движение резания (главное) и движение подачи.