Сила резания, работа и мощность

     При срезании стружки на длине пути затрачивается работа резания, измеряемая в кГм. Таким образом, сила резания, приходящаяся на 1 мм2 площади поперечного сечения стружки, называется удельной силой резания К и измеряется в кГ/мм2, а работа, затрачиваемая на превращение 1 см3 древесины в стружку, называется удельной работой резания, обозначается также буквой К (поскольку они численно равны между собой), но измеряется в кГм/см3. Работа, затрачиваемая в 1 сек на резание, называется мощностью резания, обозначается буквой А и измеряется в л. с. (лошадиных силах) или в квт (киловаттах). Мощность определяется по формулам в зависимости от принятых средней силы резания Р и скорости резания V. Мощность резания определяют также по объему древесины ц (в см3), измельченной в 1 сек, и по удельной работе резания К, найденной для данных условий по таблицам, номограммам, графикам или расчетным путем.

     Удельной работы (силы) резания К влияют следующие факторы: величина угла перерезания волокон в, порода и влажность Древесины, величина угла резания, степень затупления резца, толщина стружки, трение резца и стружки, число действующих резцов, скорости резания и подачи и пр.

     Сопротивление резанию древесины значительно изменяется  зависимости от угла перерезания волокон.  Для древесины мягких пород требуется меньшая удельная сила резания, чем для древесины твердых пород. Обычно значения К приводятся для сосны, а для других пород К определяют путем умножения числового значения К для сосны на поправочный коэффициент аП, который, например, для дуба будет равен 1,5-И ,6. Таким образом, если для сосны К=8 кГм/см3, то для дуба К=8- 1,5=12 кГм/см3.

     При пилении влажной древесины К за счет повышения коэффициента трения влажных опилок о стенки пропила будет на 10—15% больше, чем при пилении сухой древесины, а при фрезеровании за счет смазывающего эффекта воды, находящейся в порах клеток, наоборот, на 10—15% меньше.

     С увеличением угла резания  удельная сила резания резко возрастает. Так, например, при увеличении угла с 45 до О   возрастает примерно в 2 раза    для    торцового и продольного резания и в 1,1-1,3 раза для поперечного резания (при W=13%).  Чем     тоньше     будет     стружка,     тем     больше потребуется      затратить      работы      на      превращение  древесины   в   стружку   и    наоборот.

     Поэтому  с уменьшением стружки толщины стружки удельная работа резания весьма быстро возрастает. Если уменьшить среднюю толщину стружки  увеличится при торцовом резании примерно в 2,5 раза, продольном в 2,5-3 раза и поперечном в 3,5-4 раза. Особенно быстро увеличивается К с уменьшением толщины стружки от 0,3 до 0,1 м и очень резко возрастает,   когда   величина   стружки   уменьшается  до  0,05  мм.

     В процессе работы резец изнашивается, лезвие затупляется и радиус затупления увеличивается, в связи с чем возрастает сопротивление резанию и для внедрения резца требуется прилагать соответственно большую силу резания. Таким образом, удельная работа резания К изменяется в зависимости от степени затупления резца (от радиуса р), или соответственно числа часов работы резца после его заточки. Эти изменения могут быть учтены поправочным коэффициентом.