^Back To Top

Podstawowe wzory związane z parametrami obróbki skrawaniem na przykładzie traku

Obróbka skrawaniem w meblarstwie jest jedną z najważniejszych obróbek. Odpowiednio dobrane parametry skrawania zapewniają maksymalną żywotność ostrza oraz odpowiednią jakość powierzchni obrabianej. Nieprawidłowe parametry skrawania mogą doprowadzić do zniszczenia materiału obrabianego ale także do uszkodzenia i wycofania narzędzia z eksploatacji. W wielu przypadkach tak zwane oszczędzanie narzędzia (utrzymywanie niskiego posuwu na ostrze) doprowadza do “spalenia piły”. W dalszej części artykułu zostanie wytłumaczone dlaczego tak się dzieje.

 
Pierwszym w kolejności procesem skrawania jest piłowanie na pilarce ramowej. Podczas ruchu korby rama przesuwa się w górę i w dół (piła wykonuje ruch posuwisto-zwrotny). Prędkość ramy trakowej w górnym i dolnym położeniu jest chwilowo zerowa a mniej więcej na wysokości środka obrotu korby jest ona maksymalna. Można wyliczyć chwilową prędkość skrawania lecz nie jest to informacja konieczna dla technologa. Średnią prędkość skrawania można policzyć wzorem:


H- skok ramy (mm), także może to być średnica korbowodu,

n- prędkość obrotowa czopa korby-jeżeli nie jest podana to można ją wyliczyć poprzez tzw. przełożenie czyli i=d2/d1 (d2 koło napędzane, d1 koło napędowe) i odpowiednio n1/n2=i. Prędkość obrotowa silnika podana jest na obudowie. Wystarczy tylko podstawić wartości do wzoru i otrzymamy wynik.

Ruch materiału obrabianego jest ruchem postępowym przerywanym lub ciągłym (nowe traki wyposażone są w posuw ciągły). Prędkość tą można wyrazić wzorem:

We wzorze pojawił się posuw na obrót delta n. Parametr ten jest główną wartością ograniczającą trak. Powyższy wzór służy do sprawdzenia traku. Wartość ta głównie zależy od pojemności wrębu międzyzębnego, sztywności piły i od mocy silnika napędowego. Parametr ten obliczamy poprzez wzór:

 N- moc silnika (kW),

współczynnik strat na przełożeniu ( około 0,7),

k- właściwa siła skrawania (),

b- szerokość rzazu (mm),

h- wysokość piłowanej pryzmy (mm),

n- obroty korbowodu (),

u-posuw materiału obrabianego

Moc silnika:

 

 

Właściwa siła skrawania złożona jest z podstawowej siły skrawania zależnej od kierunku anatomicznego skrawania oraz odpowiednich wartości c zależnych od różnych czynników. Występuje dziesięć współczynników, które dobiera się pod kątem rodzaju drewna, wilgotności, kąta skrawania, grubości wióra, stępienia ostrza, temperatury drewna i prędkości skrawania. Uwzględniany jest także kształt i wymiary ostrza tnącego, nacisk wywierany na drewno przed nożem i wpływ tarcia na powierzchnię skrawaną. Dla przykładu wilgotne drewno sosny o temperaturze 20 oC przecierane jest na traku przy kącie skrawania 0,523 (RAD) wyposażonym w nowe piły, ustawionym na posuw 20 m/s przy wysokości pryzmy 20 cm , z siłą k=22*1*1,15*0,5*1,11*1*1,09*1,05=16,07 (dane tabelaryczne przytoczone z dzieł Staniszewskiego, Lisicana, Krysińskiego i Orlicza). Po dobraniu właściwej siły skrawania można obliczyć moc powyższym wzorem. Przy uwzględnieniu grubości wióra można odnaleźć odpowiedź na powód przypalania się nowych pił. Występują trzy potęgi zależne od kierunku skrawania tzn. wzdłuż włókien - 0,47, w poprzek - 0,52 i prostopadle - 0,41. Na przykładzie obróbki wzdłuż włókien można zauważyć, że co prawda wraz ze zmniejszeniem grubości wióra rośnie siła potrzebna do jego ścięcia, lecz nie rośnie tak szybko jak siła właściwa skrawania, co z kolei może spowodować zniszczenie narzędzia.

 

 

dla wióra o grubości 1 mm k=0,4

dla wióra o grubości 0,1mm k=1,2

 

Ostrze, zamiast ścinać wiór zaczyna ślizgać się po powierzchni co powoduje miażdżenie drewna i nagrzewanie się ostrzy. Inne procesy skrawania, pod względem obliczeń, wyglądają bardzo podobnie. Moc tartaków i innych obrabiarek jest bardzo duża a przedstawione obliczenia pomogą w maksymalnym wykorzystaniu możliwości obrabiarki.


Jarosław Gerszyński

Autor: Jarosław Gerszyński

O autorze: Jarosław Gerszyński jest absolwentem Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Ukończył studia na kierunku Technologia drewna. Współpracuje z firmą Made of Wood Group.

Dołącz do Jarosława Gerszyńskiego na Google+

Strona: www.zrobionezdrewna.pl