Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Lý luận chung quá trình cắt gỗ part 5 potx

Góc hợp thớ: góc hợp bởi hướng cắt gọt và chiều thớ gỗ trong mặt phẳng phap.. Tham số kích thước của lớp cắt gọt- Chiều dày cắt gọt a chieu day phoi: Chiều dày cắt gọt là khoảng cách giữ

Góc hợp thớ: góc hợp bởi hướng cắt gọt và

chiều thớ gỗ trong mặt phẳng phap.

Khi góc hợp thớ lớn hơn 0 nhỏ hơn 90 gọi

là cắt gọt thuận thớ, khi lớn hơn 90 nhỏ hơn 180 gọi là cắt gọt ngược thớ.

Góc giao thớ: góc giua thớ gỗ và hướng

cắt gọt trong mặt phẳng cắt gọt.

Khi góc giao thớ bằng 90o gọi là cắt bên.

Góc tiếp xúc vòng năm: chỉ góc hợp bởi

mặt phẳng cắt gọt và ranh giới vòng năm trên mặt cắt phap tuyen.Góc tiếp xúc vòng năm bằng 0o và 90o thì mặt phẳng cắt sẽ phân biệt là mặt cắt tiếp tuyến và mặt cắt xuyên tâm.

e Tham số kích thước của lớp cắt gọt

- Chiều dày cắt gọt a (chieu day phoi):

Chiều dày cắt gọt là khoảng cách giữa hai mặt cắt liên tiếp nhau của các lần cắt, cũng là khoảng cách của hai bề mặt gia công liên tiếp.

Khi chuyển động chính là chuyển

động thẳng, tổ hợp xen kẽ, thì chiều

dày cắt gọt a không thay đổi

a

a

Khi chuyển động chính là chuyển động

quay, tổ hợp đồng thời thì chiều dày cắt

gọt sẽ thay đổi có thể dùng công thức

dưới đây để tính toán: a = Uz.sinθ

Trong đó: Uz – lượng ăn dao theo răng

cắt; θ – góc hợp bởi hướng vận tốc cắt và

hướng của chuyển động ăn dao.Từ lúc

lưỡi cắt bắt đầu cắt vào gỗ cho đến lúc

rời khỏi gỗ góc θ thay đổi, do đó chiều

dày cắt gọt sẽ thay đổi.

- Bề rộng cắt gọt b (chieu day phoi): hình chiếu của chiều dài làm việc

lưỡi cắt trên mặt cơ bản.

b

b

b

- Diện tích cắt gọt A: là diện tích hình chiếu của lớp cắt gọt trên mặt cơ bản

A = a.b

a Ứng lực và biến hình trong quá trình cắt

+ Trong quá trình cắt gọt gỗ, có các hiện tượng đồng thời sinh ra :

(1) Trong quá trình hình thành phoi, phần vật liệu và bề mặt gia công phôi gần lưỡi cắt co hiện tượng biến dạng.

(2) Do tác dụng của lưỡi dao sinh ra hiện tượng phoi thoát ra khỏi phôi (3) Sự tiếp xúc giữa dao và phoi , bề mặt đã gia công sinh ra hiện tượng

ma sát.

+ Trong quá trình cắt các phần tử

gỗ ở khu vực lân cận, tiếp xúc với

dao cắt bị biến dạng, đồng thời tại

khu vực đó xuất hiện các ứng suất.

1.4.2 Quan hệ động lực học giưa dao và gỗ trong quá trình cắt

1- ứng lực tập trung sinh ra khi lưỡi cắt nén vào phôi;

2- lực ma sát sinh ra do tiếp xúc mặt trước và phoi;

3 - lực nén do phoi ở trên mặt trước dao bị uốn cong;

4- lực kéo do phoi ở trên mặt trước dao bị uốn cong;

5 - ứng lực ép hoặc ứng lực kéo tác dụng theo hướng cắt;

6 - ứng lực cắt vuông góc với hướng cắt gọt;

7 - ứng lực nén cắt khi cắt với góc cắt lớn;

8 - ứng lực uốn khi cắt ngang làm cong thớ gỗ;

9 - ứng lực kéo cực đại khi cắt ngang tác dụng lên thớ gỗ.

b Khu vực tác dụng v à các loại ứng lực trong phôi và phoi

Khu vực tác dụng v à các loại ứng lực trong phôi và phoi

c Luc cắt và lực cản cắt

Lực do dao tác dụng lên phôi là lực cắt, và ngược lại gọi là lực cản cắt Trên lí thuyết có thể chia lực cắt gọt thành các lực biến dạng, lực phân li gỗ và lực ma sát, nhưng trên thực tế quá trình cắt gọt gỗ lại rất khó có thể tách các lực này ra Do đó, chúng ta thống nhất gọt chúng là lực cắt gọt

Lực cắt và cản cắt có trị số bằng nhau nhưng ngược chiều

d Phương pháp phân tích và xác định lực cắt

- Phương pháp phân tích lực cắt

Mục đích của chúng ta là xác định thành phần lực cắt theo phương tốc độ cắt và thành phần lực cắt theo phương vuông góc với phương tốc độ cắt

Để xác định thành phần lực cắt theo phương tốc độ cắt và thành phần lực cắt theo

phương vuông góc với phương tốc độ cắt, trước tiên ta xác định thành phần áp lực và thành phần lực ma sát, tổng hợp thành phần áp lực và thành phần lực ma sát với nhau ta được lực tổng hợp, sau đó phân lực tổng hợp ra thành thành phần lực cắt theo phương tốc độ cắt và thành phần lực cắt theo phương vuông góc với phương tốc độ cắt

Tổng hợp các thành phần lực cắt theo phương tốc độ cắt của các khu vực khác nhau ta được lực cắt cuối cùng, tổng hợp các thành phần lực theo phương vuông góc với phương tốc độ cắt của các khu vực khác nhau ta được lực cắt vuông góc cuối cùng

* Ví dụ phương pháp phân tích lực cắt tại khu vực mặt trước của dao cắt khi cắt hai chiều

lực cắt với cắt gọt 3 chiều

* Ví dụ phương pháp phân tích lực cắt tại khu vực mặt trước của dao cắt khi cắt ba chiều

F- lực tổng hợp F1- phân lực ngang, vuông góc với vận tốc cắt F2- phân lực đứng vuông góc với vận tốc cắt F3- phân lực song song với tốc độ cắt

- góc nghiêng dao

e Định luật tổng quát cắt về lực cắt

- Trường hợp cắt hở:

Sơ đồ tổng quát lực trong cắt hở

Ph = Pm + Pt + Ps

Qh = Qm + Qt + Qs

Ft

Fm

Fs

Qt

Ft = Pt + Qt

Fm = Pm + Qm

Fs = Ps  Qs

- Trường hợp cắt kín.

Qm

Q S

Qs

Qt Qc

Qrd

Ppd Pm

Pt Ps

Pbd Qbd

Prd Pc

Qpd

V U

Theo chiều tốc độ cắt V Pk = Pm + Pt + Ps + Pc + Pr + Pp + Pb

Theo chiều vuông góc V Qk = Qm + Qt + Qs + Qc + Qr + Qp +Qb

Ở đây:

Pb và Qb - lực ma sát của ban cưa; Pp và Qp - lực ma sát của phoi trong hầu cưa;

Pr và Qr - lực ma sát mặt bên của râng cưa; Pc và Qc - Lực tác dụng lên mũi cắt cạnh bên

1.4.3 Tỷ suất lực, tỷ suất công và công suất trong quá trình cắt

* Tỷ suất lực cắt:

Tỷ suất lực cắt là lực của dao cắt tác dụng tính cho một đơn vị diện tích tiết diện ngang của phoi cắt, tính bằng N/mm2.

- Khi cắt hở:

B h

P P P B h

P K

tb

s t m tb

h h









- Khi cắt kín:

B h

P P

P p P P P B h

P K

tb

bd pd rd

c s t m

tb

k k

















Trong đó: Kh – tỷ suất lực cắt khi cắt hở; Kk – tỷ suất lực cắt khi cắt kín; Ph- lực cắt khi cắt hở;Pk- lực cắt khi cắt kín; htb – chiều dày phoi tb; B – chiểu rộng phoi;L –

quãng đường cắt; Pm- lực cắt trên mũi dao; Pt- lực cắt trên mặt trước; Ps- lực cắt trên mặt sau; Pc- lực cắt trên cạnh cắt bên; Prd- lực cắt trên mặt bên răng cưa; Ppd- lực cắt

do ma sát phoi; Pbd- lực cắt trên bản cưa

* Tỷ suất công cắt: Tỷ suất công cắt là công hao tốn của dao cắt tính cho một đơn vị

thể tích phoi cắt, tính bằng N.m/m3.

B h

P L

B h

L P L

B h

A K

tb tb

tb

.

.

3

* Công suất :

81 , 9 102

.

81 , 9 102

.

81 , 9 102

V P t

L h B K t A