Основи и видове рязане на дървесина, посока на влакната
Дървесината има характерна влакнеста структура, така че един от най-важните параметри на процеса на рязане е ориентацията на дървесните влакна спрямо посоката на рязане. Има три основни вида рязане на дървесина: по протежение на влакното, в задната част и напречно на влакното.
При рязане по протежение на зърното, равнината и посоката на рязане са успоредни на зърното на дървото. Остър нож лесно унищожава (или разделя) дървесни влакна, обработената повърхност е с по-добро качество (по-малко грапава). Формата на чиповете зависи от дебелината на отстранения слой дърво. Дебелите стружки се натрошават по дължина, а по-тънките се оформят под формата на непрекъсната лента.
При рязане до края равнината и посоката на рязане са перпендикулярни на дървесните влакна. В този случай чиповете се нарязват по слоевете дърво и се създава по-груба повърхност, отколкото при рязане по дървесните влакна.
При рязане напречно, равнината на рязане е перпендикулярна на зърното на дървото. Чиповете са крехки, третираната повърхност е грапава. Тези три вида рязане са приемливи само за правозърнеста дървесина. Дори при лек наклон на влакната (извиване, наклонено) се получава смесено рязане. Пример за такова рязане е обработката на дървесина с въртящи се фрези с помощта на електрифицирани инструменти и на дървообработващи машини.
Според броя на едновременните режещи ръбове на ножа, рязането на дърво може да бъде отворено, полузатворено и затворено. Ако една режеща равнина и режещи чипове се образуват от цялата обработвана повърхност, тогава такова рязане е отворено (рендосване, фрезоване едновременно по цялата повърхност). Когато при обработката на дървото се получат две съседни повърхности,тогава разрезът се счита за полузатворен (прави четвърт). Ако по време на обработката се образуват едновременно три съседни повърхности, тогава такова рязане се нарича затворено (набраздяване). Пробиването на дупка, направата на муфа и рязането също се наричат затворено рязане.
![]() | 1. За рязане по протежение на влакното |
2. За напречно рязане | |
3. За смесено рязане |
Сила на рязане и качество на обработка на дърво
Под силата на рязане се разбира силата, която трябва да се приложи към ножа, за да се преодолее силата на удара на дървото върху ножа, която възниква по време на неговото движение. Качеството на обработената дървена повърхност се характеризира преди всичко с нейната грапавост. Свойствата на дървесината от различни видове не са еднакви, следователно при обработката им са необходими различни сили на рязане. Колкото по-висока е плътността (обемната плътност) и съответно твърдостта на дървото, толкова по-трудно се обработва. Така че е по-лесно да се обработва борова дървесина от бреза, а бреза от дъб. Мокрото дърво може да се обработва с по-малка сила на рязане от сухото дърво. При рязане на дърво по протежение на влакната силата на рязане е около 2 пъти по-малка, отколкото при рязане до края, а при рязане напречно на влакната е около 4 пъти по-малка.
Силата на рязане и грапавостта на обработената повърхност зависят не само от посоката на рязане, вида и влажността на дървото, но и от геометрията на фрезата и ъгъла на нейното заточване, както и от големината на ъгъла на рязане. С намаляване на ъгъла на заточване на ножа, силата на рязане също намалява. Въпреки това, при малък ъгъл на заточване, фрезата се износва бързо (затъпява се), особено при обработка на твърда и възлеста дървесина. Следователно ъгълът на конус трябва да бъде най-малко 20°.
С увеличаване на ъгъла на рязане качеството на обработката на дървесината се повишава, носилата на рязане се увеличава. Минималният ъгъл на рязане трябва да бъде 40°, а максималният 75°. Възможно е обаче да има случаи, когато ъгълът на рязане достига 90° или дори повече. Ъгълът на хлабина трябва да бъде най-малко 10°, тъй като при по-малка стойност силата на триене и силата на рязане се увеличават. Увеличаването на дебелината на отрязания слой от дърво и затъпяването на режещия нож също увеличават силата на рязане.
Процеси на рязане на дърво
При производството на дограма и дърводелски изделия и конструкции по-често се използват процеси на рязане на дървесина като рязане, рендосване, остъргване, фрезоване, пробиване, къртене и шлайфане. По-рядко дървото се обработва с брадва, като се реже с длето и специални ножове по време на декоративна обработка (резба, инкрустация и др.).
Рязането на дървесина е процесът на затворено рязане на дървесина с лентови или циркулярни (циркулярни) триони за разделянето й на части с цел получаване на заготовки с определен размер и форма. Трионът е многорежещ инструмент, на чиято работна част има зъби (резци). При рязане на дърво в него се образува празнина (междина), наречена разрез. Рязането се извършва с различни движения на трионите: праволинейни възвратно-постъпателни (ръчни триони и рамки на дъскорезници), праволинейни (на лентови триони) и въртеливи (ръчни циркуляри и циркуляри).
Рендосване - рязане на дървесина с ножове с праволинейно движение на фрезата. Рендосването премахва тънък слой дървени стърготини с постоянна дебелина. Използва се за получаване на равна и гладка повърхност на дървото. Разновидности на рендосване са изстъргване и рязане на дърво с длета. Рендосването се извършва с ръчни плугове (ренде, фуги и др.) и скрепери, както и скрепери, фасети и др.машини. Чрез рендосване на заготовките се придават необходимите размери и форма.
Вместо рендосване, дървото често се фрезова. Рендосването или фрезоването на дървесината може да бъде право, криволинейно, плоско и профилно (оформяне на четвъртини, жлебове и др.).
Фрезоване на дървесина чрез въртящи се фрези (ножови глави, фрези), при които пътят на рязане е циклоиден, а формата на отстраняваната стружка е сърповидна. Според ориентацията на въртене на режещия инструмент спрямо повърхността на детайла и вида на неговата обработка се разграничават цилиндрично, конично, профилно и челно фрезоване. Цилиндричното фрезоване се използва по-често (с ръчни електрически рендета, на фуги и дебелини), когато оста на въртене на инструмента и неговите остриета са успоредни на повърхността, която се обработва, а остриетата на фрезите описват цилиндрична повърхност в пространството. Коничното и профилното фрезоване се извършва главно на фрезови и четиристранни надлъжни фрезови машини, когато остриетата на фрезите описват в пространството конична (скосяване на ръба на детайла, получаване на фаска) или по-сложен профил (избор на формоване, филета и др.) повърхности. При челно фрезоване оста на въртене на инструмента е перпендикулярна на повърхността на обработка (както при пробиване на дупки), страничните остриета описват цилиндрична повърхност в пространството и крайните повърхности на кръг или пръстен (например при избор на гнезда с краен (краен) фреза на копираща фреза или пробивно-нарезна машина).
Пробиване на затворено рязане на дървесина с въртящи се инструменти (свредла) при едновременно подаване на тях или детайлите по посока на оста на инструментите. Пътят на рязане е спирала. Резците са разположени в долния край(край) на свредлото, а формата на получените стружки е спираловидна. В резултат на пробиването се създават дупки и гнезда. Пробиването може да се извършва с ръчни бормашини (роторни, бормашини и др.), ръчни електрически и пневматични пробивни машини, пробивни, пробивно-нарезни и фрезо-копирни машини.
Прорязването е избор на гнезда за шипове или продукти за прозорци и врати с длето, длето или машини за прорязване. Използват се машини за рязане на вериги, чийто режещ инструмент е фреза. За получаване на гнезда за блокове за прозорци и врати се използват специални шлицови машини с вибриращ режещ инструмент.
Шлайфането е обработка на дърво с шкурка. Фрезите представляват специални абразивни зърна (електрокорунд, монокорунд, силициев карбид, стъкло и др.), залепени върху хартия или плат. Шлайфането е крайната операция по механична обработка на дървесина преди нейното окончателно обработване. Шлайфането отстранява неравностите от повърхността на дървото и му придава необходимата гладкост и равномерност, а на обработените части - точността на желания размер и форма. Шлайфането се използва като междинна операция при обработката на дърво за изравняване на боя и лаково покритие. В някои случаи шлайфането на дървесина се извършва с шлифовъчни дискове, а финишните покрития - с прахове или пасти.