Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště Sabinovo náměstí 16 360 09 Karlovy Vary Bohuslav V i n t e r odborný učitel uvádí pro T1 tuto výukovou prezentaci : Teorie obrábění dřeva

Dělení dřeva - teorie Při strojním obrábění i ručním opracování dřeva považujeme za základní způsob dělení dřeva řezání. Řezáním oddělujeme od dřeva jeho části působením řezného nástroje, abychom získali výrobek požadovaného tvaru, rozměru a kvality. Požadovaným výrobkem může být i část dřeva oddělená řezáním (např.dýha,dílec) nebo odpad (piliny, prach). Řezání nástrojem s jedním ostřím nazýváme základní řezání. Základním nástrojem je pilový zub, který má ostří klínovitého tvaru. Každý pilový zub má řezné úhly určující geometrii ostří.

Plochy,které vymezují úhly pilového zubu O s t ř í - klínovitá část nástroje tvořená dvěma plochami čela a hřbetu.Je to funkční, a tedy hlavní část nástroje. Č e l o - plocha,po které klouže oddělená tříska při svém pohybu z místa řezu.Je to přední plocha nástroje. H ř b e t - plocha obrácená k ploše řezu,tedy k opracovávanému materiálu.U některých nástrojů jsou čelo i hřbet zakřivené např.u vrtáků.

Úhly pilového zubu Úhel hřbetu a - svírá hřbet nástroje s rovinou řezu,tedy s opracovávanou plochou. Úhel ostří b - je úhel,který svírá čelo s hřbetem nástroje. Úhel čela g - je úhel mezi rovinou čela a základní rovinou,která je kolmá na opracovávanou plochu. Úhel řezu d - tvoří úhly a+b(a+b=d)

Geometrie nástroje A – elementární nástroj

Geometrie nástroje b – pilový nástroj 1 – čelo , 2 – hřbet , 3 – hrotnice , 4 – rovina řezu, 5 – základní rovina , 6 – mezizubí, t – rozteč zubů , h – výška zubu

Základní terminologie pilového zubu

Základní terminologie pilového zubu

Základní terminologie pilového zubu Myšlená čára,která spojuje hroty dvou nebo více zubů se nazývá hrotnice. Ostré zakončení zubů v celé šířce nazýváme ostří. Na obou stranách ostří je hrot. Mezi dvěma zuby se nachází plocha mezery zubů. V hrdle mezi zuby je poloměr zaoblení. Každý zub má určitou výšku. Vzdálenost mezi ostřím dvou zubů se nazývá rozestup zubů.

Základní typy pilových zubů podle jejich tvaru

A teď něco proti únavě

Řezný pohyb Řezný pohyb zubu může být přímočarý nebo rotační (kruhový,spirálový). Nástroje pro ruční opracování dřeva mají většinou řezný pohyb přímočarý (hoblík, dláto,pila). Nástroje pro strojní obrábění dřeva vytvářejí běžně řezný pohyb rotační (pilové kotouče, frézy,vrtáky).

Terminologie v teorii řezání Řezná rychlost je délka,kterou překoná ostří nástroje za jednotku času. Označujeme ji V a má rozměr m.s-1 Rychlost posuvu je délka,kterou překoná nástroj,nebo předmět při posuvu za jednotku času. Označujeme ji U a má rozměr m.min-1 Řezná síla a řezný odpor .Řezná síla překonává odpor, který klade opracovávané dřevo vnikajícímu nástroji. Dřevo není stejnorodý (homogenní) materiál,proto vnikající zuby zabírají při řezání různými směry odlišně.

Terminologie v teorii řezání Rozeznáváme tři základní směry řezání dřeva : řezání podél vláken, řezání napříč vláken a řezání čelné vyskytuje se také řezání šikmé a kombinované.

Hlavní plochy a roviny Základním způsobem dělení dřeva při obrábění ručním i strojním je řezání. Řezání je oddělování částí dřeva působením řezného nástroje. Nástroj řeže materiál svou řeznou hranou,která se nazývá břit (ostří). Podle počtu břitů rozlišujeme nástroje : - s jedním břitem, tj.elementární, např. nůž, hoblíkové želízko, dláto, apod. - s více břity, například pilové nástroje, frézy, atd.

Hlavní plochy a roviny Každý nástroj je charakterizován určitými řeznými úhly, jejich velikost určuje geometrii nástroje. Tyto úhly jsou vymezeny plochami nástroje a rovinami, k nimž se vztahují. Ve vzájemné poloze nástroje a obráběného materiálu – obrobku při obrábění rozlišujeme tyto hlavní plochy a roviny :

3 – základní rovina , 4 – čelo , 5 – hřbet , 6 - břit Hlavní plochy a roviny Hlavní plochy a roviny u elementárního nástroje 1 – obráběná plocha , 2 – obrobená plocha = rovina řezu, 3 – základní rovina , 4 – čelo , 5 – hřbet , 6 - břit

Hlavní plochy a roviny obráběná plocha – plocha materiálu před nástrojem, která se obrábí; obrobená plocha – plocha materiálu, která již byla nástrojem obrobena; rovina řezu – rovina, ve které se pohybuje nástroj; základní rovina – myšlená rovina, které prochází břitem a je kolmá na rovinu řezu; čelo zubu – přední plocha , po které klouže tříska při svém pohybu z místa řezu; hřbet zubu – je plocha obrácená k ploše řezu; hlavní břit – řezná hrana, vytvořená mezi plochou hřbetu a čela. Je funkční částí nástroje; boční břit – je tvořen hranou mezi plochou čela a boční plochy nástroje.

Hlavní směry řezání Dřevo není homogenní (stejnorodý) materiál. Má vláknitou stavbu a v každém směru vláken má odlišné fyzikální a mechanické vlastnosti, které do značné míry ovlivňují obrábění. Proto s ohledem na vzájemnou polohu břitu a dřevních vláken či letokruhů u masivního dřeva rozlišujeme tyto základní směry řezání :

Hlavní směry řezání - řezání podélné – podél vláken i letokruhů, při němž klade materiál nástroji nejmenší odpor a nástroj snadno vniká do dřeva.Opracovaná plocha je hladká a čistá; - řezání tangenciální (tečnové) – kolmo na délku vláken a podél letokruhů, při němž břit naráží z boku na dřevní vlákna, stlačuje je a vytrhává. Obrobená plocha je drsná, odpor materiálu je větší; - řezání radiální (poloměrové) – podél vláken a kolmo na letokruhy, při němž dochází ke stlačování letokruhů a střídání rozdílné tvrdosti jarního a letního dřeva; - řezání příčné (čelní) – kolmo na vlákna, i na letokruhy. Vlivem střídání rozdílné tvrdosti jarního a letního dřeva a nutnosti vyvinout větší řeznou sílu k přeřezání vláken napříč., je v tomto směru největší řezný odpor a obrobená plocha nejhrubší.

Hlavní směry řezání A – řezání podélné

Hlavní směry řezání B – řezání tangenciální

Hlavní směry řezání C – řezání radiální

Hlavní směry řezání D – řezání příčné

Hlavní směry řezání Nástroj se však při obrábění nepohybuje výlučně těmito hlavními směry, ale také dalšími, které jsou kombinací základních směrů, například podélně-tangeciálním směrem (šikmo k délce vláken), radiálně-příčným směrem a podélně-příčným směrem.

Hlavní směry řezání E – řezání podélně-tangenciální

Hlavní směry řezání F – řezání radiálně-příčné

Hlavní směry řezání G – podélně-příčné

Vznik třísky , řezný odpor Při styku nástroje s materiálem – obrobkem se materiál v okolí břitu nejdříve deformuje. Se zvyšováním tlaku břitu na materiál se deformace postupně zvětšuje. Po překročení meze pevnosti vnikne břit dovnitř materiálu a nastane oddělování hmoty – třísky. Na průběh oddělování třísky má vliv několik činitelů :

Vznik třísky , řezný odpor - druh materiálu a jeho vlastnosti (vlhkost, pevnost, tvrdost), - směr vláken dřeva vzhledem k pohybu břitu, - geometrie nástroje, - řezné podmínky (řezná a posuvná rychlost).

Vznik třísky , řezný odpor Materiál klade nástroji při oddělování třísky odpor, který se nazývá řezný odpor. Síla, kterou je nutno působit na nástroj, aby překonal řezný odpor , řezná síla. Čím je větší řezný odpor , tím větší musí být řezná síla k jeho překonání a tím je také větší spotřeba energie při obrábění.

Vznik třísky , řezný odpor Velikost řezného odporu závisí na řadě činitelů, které se vztahují : - k materiálu obrobku – druh dřeva nebo dřevního materiálu, vlhkost, mechanické vlastnosti. Nejmenší řezný odpor má dřevo lípy, osiky, smrku a borovice, největší řezný odpor má dřevo habru, akátu, dubu a buku; - k řeznému nástroji – konstrukce nástroje, geometrie nástroje, stupeň otupení břitu; - k procesu řezání – směr vláken dřeva, tloušťka třísky, řezná a posuvná rychlost, velikost tření mezi obrobkem a nástrojem.

Vznik třísky , řezný odpor Při obrábění se značná energie vynaložené na překonání řezného odporu, mění vlivem tření v tepelnou energii a dochází k zahřívání nástroje i materiálu. Se zvyšováním řezné rychlosti se zvětšuje množství vzniklého tepla a dochází k přehřívání a rychlejšímu otupování břitu a také k nadměrnému zvyšování řezného odporu. Tyto skutečnosti vedou ke zhoršování jakosti obrobené plochy a také ke snižování pevnosti a trvanlivosti nástroje. Z těchto důvodů je velmi důležité dodržovat při obrábění řezné podmínky, určené pro daný nástroj.