Методика и результаты исследований по удалению продуктов резания с поверхности шлифовальной шкурки

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 674.055

(БГТУ, г. Минск, РБ) dosy@belsty.by, olga_kostiyk13@mail.ru

Методика и результаты исследований по удалению продуктов резания с поверхности шлифовальной шкурки

Гришкевич А.А., Костюк О.И.

Аннотация

резание шлифовальный древесина инструмент

Статья описывает способ удаления продуктов резания с рабочей поверхности шлифовальной ленты во время ее работы за счет действия знакопеременной нагрузки. Предлагаемый способ будет способствовать увеличению периода стойкости инструмента и производительности процесса. В статье находит продолжение нового направления совершенствования процесса шлифования древесины, сущность которого состоит в удалении продуктов резания древесины с рабочей поверхности шлифовальной ленты во время ее работы, которые определяют работоспособность шлифовального инструмента. По полученным результатам исследований установлены усилия, необходимое для удаления продуктов резания из пространства между зернами.

Annotation

Article describes a way of removal of products of cutting from a working surface of a sanding belt during its work due to action of sign-variable loading. The offered way will promote increase in the period of firmness of the tool and productivity of process. Finds continuation of the new direction of improvement of process of grinding of wood which essence consists products of cutting of wood from a working surface of a sanding belt at a distance during its work which define operability of the grinding tool in article. By the received results of researches efforts, necessary for removal of products of cutting of space between grains are established.

Шлифование отличается от пиления, фрезерования и других видов механической обработки тем, что оно выполняется при воздействии на древесину микролезвий - абразивных зерен, размеры которых даже одной фракции зернистости имеют отклонения линейных и угловых параметров друг относительно друга [1].

Каждое зерно, срезая стружку, транспортирует ее на всем пути резания, который значителен по сравнению с размером зерна и стружки. Удельная производительность шлифовального инструмента зависит от пространства между зернами и радиусом округления режущих кромок зерна. Однако, опыт эксплуатации шлифовальных лент, используемых при обработке натуральной древесины, показывает, что инструмент теряет режущую способность не от округления абразивных зерен, а от заполнения пространства между зернами (рис. 1).

1-6 - абразивные зерна; 7 - основа; 8 - двухслойная связка

Рис. 1. Заполнение межзубового пространства при шлифовании древесины

В настоящее время существуют различные способы очистки шлифовальных лент. Основные из них - обдув лент и очистка обдув шлифовальной ленты различными упругими материалами. Но все эти способы в недостаточной мере очищают поверхность шлифовальных лент.

Предлагается, как вариант, осуществить способ удаления продуктов резания с поверхности шлифовальной ленты во время её работы: на шлифовальную ленту оказывает действие устройство, заключающееся в его периодическом воздействии в направлении нормальном к основе шлифовальной ленты. Шлифовальная лента, в процессе резания древесины, заполняется в межзубовом пространстве продуктами резания (рисунок 2,а). В результате полного заполнения происходит потеря режущей способности. Оказывая циклическую нагрузку на шлифовальную ленту, приспособление выбивает остатки продуктов резания, которые остаются в межзубовом пространстве шлифовальной шкурки. К продуктам резания могут относиться как измельченная древесина, так и абразивные зерна, которые разрушаются или вырываются со связующего в процессе резания (рисунок 2, б).

1 - обрабатываемый материал; 2 - шлифовальный узел; 3 - сопло; 4 - продукт резания в межзубовой впадине; 5 - устройство; 6 - эксгаустерная система; 7- абразивные зерна

Рис. 2. Функциональная схема резания при шлифовании древесины

Различные формы устройства при удалении продуктов резания представлены на рис. 3. Материал изготовления: текстолит, алюминий.

Рис. 3. Предлагаемые формы устройства для создания локальной периодической нагрузки

Задачей предлагаемой разработки является создание устройства, создающего циклические нагрузки на шлифовальную ленту.

Был проведен эксперимент, целью которого являлось нахождение нагрузки, необходимой для того, чтобы отделить продукт резания из межзубового пространства. Схема приспособления для проведения эксперимента представлена на рисунке 4. Суть эксперимента заключалась в следующем:

- образец шлифовальной ленты зернистоситю Р80 и Р120, которая уже была заполнена продуктами резания 2, крепился на плоскую поверхность стола 5 таким образом, что клеевая основа не имела контакта с зерном;

- была взята партия опытных образцов различной площади 1, которые приклеивались к шлифовальной ленте и оставлялись на некоторое время для отверждения.

- с использованием динамометра 7, с определенным усилием опытные образцы различной площади отрывали от шлифовальной ленты с целью определения, какое усилие следует приложить к единице поверхностиё например к 1 мм², чтобы удалить продукт резания из межзернового пространства

Для того чтобы обеспечить жесткость системы и одновременно со всей площади отрывать продукт резания, были сделаны направляющие 6. Если отрывать не одновременно со всей площади контакта, то получится усилие отрыва меньше.

1 - основа для крепления шлифовальной ленты (с установленной площадью); 2 - продукт резания в межзубовом пространстве; 3 - зерно (абразив); 4 - основа шкурки; 5 - стол; 6 - базирующая линейка; 7 - динамометр

Рис. 4. Схема проведения эксперимента

В результате проведения эксперимента при различной зернистости шлифовальной ленты и породы древесины, были получены значения силы отрыва.

Результаты исследований, зависимости силы отрыва продуктов резания от площади (сосна), представлены на рис. 6-7. Результаты исследований, зависимости силы отрыва продуктов резания от площади (береза), представлены на рис. 8-9.

Для анализа удобнее пользоваться графиком, представленным на рисунке 10. Из графических зависимостей видно, что для зернистости Р120 требуется большее усилие, чем для зернистости Р80. Форма шлифовальной шкурки до и после очистки представлена на рис. 5.

Рис.5. Форма шлифовальной шкурки до и после очистки

Рис. 6. Зависимость силы отрыва продуктов резания от площади контакта (сосна)

Рис. 7. Зависимость удельной силы отрыва продуктов резания от площади контакта (сосна)

Рис. 8. Зависимость силы отрыва продуктов резания от площади контакта (береза)

Рис.9 . Зависимость удельной силы отрыва продуктов резания от площади контакта (береза)

Рис. 10. Зависимость удельной силы отрыва продуктов резания от площади контакта

Выводы

После проведения исследования можно сделать следующие выводы:

1. Усилие, необходимое для удаления продуктов резания из пространства между зернами, должно составлять для сосны не менее 0,093 Н/мм² и для березы не менее 0,043 Н/мм².

2. Для шлифовальной шкурки с меньшей фракции зерна Р120 усилие отрыва больше чем с большей фракцией зерна Р80.

Литература

1. Любченко, В.И. Резание древесины и древесных материалов / В.И. Любченко: - Москва. Лесная промышленность, 1986.

Размещено на Allbest.ru