Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

Разработка перспективных энерго- и ресурсосберегающих процессов, дереворежущих инструментов, обоснование основных технологических и конструктивных параметров для улучшения качества обработки древесины является важнейшей проблемой в деревообработке. Она решается за счет совершенствования существующих процессов, оборудования и инструмента на основе инноваций, которые позволят в целом улучшить качество выпускаемых изделий из древесины. В последние годы сырье и электроэнергия дорожали быстрее, чем базовая продукция деревообрабатывающей отрасли. Рост себестоимости производства заставляет производителей снижать прибыльность или внедрять инновации в производство, тем самым компенсируя издержки. Между тем до настоящего времени не полностью отражены сведения по современным и новым, технологическим процессам, касающиеся, в том числе и нового дереворежущего инструмента. Поэтому, в данном издании представлены новые результаты научных исследований, связанные с совершенствованием процессов обработки древесины, режущего инструмента и другие данные.

Основные контуры развития техники и технологии деревообработки четко выявляются в следующем принципиальном плане: рациональное и комплексное использование древесины; комплексная механизация и автоматизация производственных процессов; энерго- и ресурсосберегающих процессов механической обработки древесины; улучшение качества механической обработки заготовок и деталей из древесины.

В решении каждой из указанных проблем режущий инструмент имеет одно из важнейших значений. Эффективный раскрой древесины зависит от толщины пил и их стойкости - жесткости, определяющей точность и качество распила. Новые методы комплексной обработки древесины на агрегатных станках также во многом зависят от оптимальных конструкций режущих инструментов. Совмещение операций технологического процесса, например пиления и строгания, осуществляется комбинированными инструментами. Применение таких инструментов целесообразно для экономии древесины и уменьшения трудозатрат на обработку деталей.

Широкое внедрение новых видов древесных материалов и комбинация их с пластиками как одно из инновационных направлений рационального использования сырья и отходов переработки древесины немыслимо без внедрения в производство высокоизносостойких деревообрабатывающих инструментов с пластинками из твердых сплавов.

Внедрение автоматизации станочной обработки деталей из древесины и древесных материалов в большой степени зависит от повышения износостойкости дереворежущих инструментов, стойкости и увеличения точности и надежности их работы. Оригинальными и рациональными мероприятиями в этом отношении являются внедрение быстродействующих конструкций зажимных патронов, применение гидравлических устройств для крепления инструментов, револьверных головок с комплектом режущих инструментов, дистанционного управления настройкой режущих элементов станков на размер обработки и пр.

Модернизация процессов механической обработки древесины способствует увеличению производительности и уменьшению трудоемкости производства деталей. Решение этой проблемы зависит от оптимальных качеств режущего инструмента, обеспечивающего высокие режимы резания при хорошем качестве и производительности обработки.

Особое значение имеет решение проблемы качества обработки древесины. До последнего времени исследование процесса резания древесины заключалось в большинстве случаев в решении силовых зависимостей и в малой степени раскрывало физическую сущность качества обработки и зависимость его от различных факторов. В то же время производительность обработки определяется ее качеством. В свою очередь качество обработки зависит в большей степени от оптимальной геометрии инструмента и степени подготовки к работе. Таким образом, режущий инструмент является инновационным фактором, который приводит к созданию новых конструкций станков и рациональных методов обработки.

Сравнительный анализ качества инструментов до сих пор проводится по отдельным показателям, без конкретной количественной оценки. Установлено, что в результате мероприятии по уходу (заточка, балансировка, сборка, настройка, установка и других) из-за недостаточной точности применяемого оборудования и низкой квалификации работающих, отсутствии подготовительных операций по контролю параметров и доводки, почти все инструменты на различных стадиях использования теряют более половины своего качества по комплексному критерию. При последующей установке, наладке и поверке на станке, инструмент может быть полностью не пригоден к работе. Авторами был установлен критический предел по комплексному критерию, равный 30 %, когда инструмент подлежит выбраковке. Проведенные исследования по оценке качества различных инструментов точно указывают критический предел равный 30 % по комплексному критерию, а численная величина разработанного критерия пропорциональна рыночной цене дереворежущих инструментов. Разработанные инструменты обладают высоким качеством в сравнении с другими инструментами и перспективны для промышленного освоения.

Научное издание содержит новые сведения по свойствам древесины (которые необходимо учитывать при резании), о нетрадиционных способах резания древесины. Рассматриваются вопросы, связанные с обрабатываемостью резанием древесины различных пород, деформации усилий при взаимодействии с резцом. Освещены вопросы конструкции инструментов, используемые инструментальные и абразивные материалы, а именно: рамных, ленточных, круглых пил, дереворежущих ножей и фрез.

В представленном издании описаны геометрические и кинематические параметры резцов, теоретические вопросы по стружкообразованию, процессы пиления ленточными, круглыми пилами и пилами с установленными пластинами из твердого сплава. Также рассмотрены конструкции позиционных деревообрабатывающих станков и исследована возможность их использования с новым дереворежущим инструментом, описывается процесс наладки различных деревообрабатывающих станков, оснащаемых новым режущим инструментом.

Представленный общий вид станков позволяет оценить его компановку, поэтому для каждой группы станков выбраны основные, конструкция которых «стабилизировалась» за последнее десятилетие. Кроме того, представлены расчеты производительности и технологический (для механиков и технологов). Данные расчеты позволяют проектировщикам и специалистам заранее предсказать некоторые технико-экономические показатели работы станков.

Предложено усовершенствование традиционных технологических процессов резания древесины и продольного сращивания на микрошип. Дано обоснование основных принципов конструирования перспективного оборудования для композитных материалов с использованием древесного сырья. Представлены исследования по корректирующей заточке дереворежущих инструментов, а также затронут вопрос разработки технологии самозаточки инструментов.

Использование справочных данных позволяет рассчитать наиболее эффективный режим резания для древесины различной плотности по приведенным в данном издании формулам или за счет использования разработанной программы для расчета режимов резания древесины. Новые ресурсо- и энергосберегающие процессы резания древесины, описанные в данном издании, позволяют получать изделия из древесины высшего качества, при снижении материальных затрат на электроэнергию и другие основные составляющие себестоимости продукции лесопиления и деревообработки.