3.4.2.1. Ảnh hưởng cỏc yếu tố thuộc về phụi (gỗ)
Cỏc kết quả nghiờn cứu về ảnh hưởng loại gỗ đến chất lượng gia cụng [9, 14, 29, 30, 31, 36] cho thấy, thường tỷ trọng gỗ càng lớn thỡ cụng suất tiờu
Lượn Súng Nhấp nhụ Súng và nhấp nhụ Lượn, súng và nhấp nhụ t t a Hmax b
Hỡnh 3.4. Cỏc dạng lồi lừm của bề mặt gia cụng và cỏch đỏnh giỏ
Hỡnh 3.5. Cỏc dạng sai số hỡnh học và kớch thước cơ bản của vỏn xẻ:
a- sai số hỡnh dạng, kớch thước; b- nghiờng vỏt mạch xẻ
hao càng lớn tức là lực cắt càng lớn, chất lượng bề mặt gia cụng cũng càng tốt khi tỷ trọng gỗ càng tăng.
Trong xẻ gỗ bằng cưa đĩa, quỏ trỡnh cắt gọt là cắt kớn. Khi độ ẩm của gỗ thay đổi kộo theo sự thay đổi về tớnh chất cơ lý nờn hiện tượng đàn hồi của gỗ sẽ thay đổi. Kết quả của hiện tượng này làm tăng ỏp lực lờn mặt cắt, nhất là mặt bờn của cụng cụ, làm thay đổi lực cắt. Vỡ vậy nếu ở cựng một chế độ gia cụng sự thay đổi độ ẩm gỗ sẽ ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm.
3.4.2.2. Ảnh hưởng cỏc yếu tố thuộc về dao cắt
Trong cắt gọt gỗ, cụng cụ cắt ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng gia cụng. Ngoài sự ổn định của lưỡi cưa, lưỡi cắt cần đảm bảo cỏc thụng số gúc, độ tự, độ mở cưa sao cho phự hợp với quỏ trỡnh gia cụng như vậy sẽ làm giảm cụng suất cắt và tăng chất lượng sản phẩm gia cụng.
- Lượng nhụ của lưỡi cưa khỏi chiều cao mạch xẻ: lượng nhụ của lưỡi cưa thay đổi làm cho gúc gặp thớ, lực và chất lượng sản phẩm gia cụng thay đổi.
- Đường kớnh lưỡi cưa: khi thay đổi đường kớnh lưỡi cưa làm thay đổi khoảng cỏch tiếp xỳc giữa gỗ và cưa do đú kớch thước phoi, gúc gặp thớ động học và chất lượng sản phẩm gia cụng thay đổi.
- Ảnh hưởng của gúc trước γ : trong quỏ trỡnh cắt gọt, phoi bỏm vào mặt trước răng cưa, chất vào bầu cưa và bị nộn chặt vào đú. Diện tớch hầu cưa quyết định bởi bước răng (t), chiều cao răng cưa (h), hay chiều sõu hầu cưa và độ lớn gúc trước. Khi t và h khụng đổi nếu gúc trước lớn thỡ hầu cưa lớn và ngược lại, khi xẻ cỏc loại gỗ khỏc nhau thỡ diện tớch hầu cưa khỏc nhau. Gúc trước của răng cưa nhỏ dẫn đến răng cưa cứng vững nhưng diện tớch hầu cưa nhỏ, lượng chứa mựn cưa ớt và lực cắt lớn. Gúc trước lớn, răng cưa sắc, rễ cắt gọt, diện tớch hầu cưa lớn lượng chứa mựn cưa nhiều, đễ thoỏt phoi trong quỏ trỡnh làm việc, nhưng răng cưa rễ bị góy.
- Ảnh hưởng của gúc sau α: Gỗ là loại vật liệu đàn hồi, vỡ vậy sau khi mũi cắt nộn ( dao cắt gọt ) nú đàn hồi trở lại và tỏc dụng lờn mặt sau của dao cắt. Nếu gúc ỏ bộ thỡ lực ma sỏt xuất hiện lớn và lực cắt càng lớn và ngược lại nếu gúc sau lớn thỡ lực ma sỏt xuất hiện càng nhỏ và lực cắt càng nhỏ, điều đú làm độ cứng vững của dao cắt kộm và rễ bị góy.
- Ảnh hưởng của gúc trước γ, gúc cắt δ, gúc mài β: ba gúc này cú quan hệ mật thiết với nhau, do vậy gúc trước và gúc sau quỏ lớn hoặc quỏ nhỏ đều ảnh hưởng đến gúc mài. Gúc mài của răng cưa lớn thỡ độ cứng vững của răng cưa cao, lực cắt gọt lớn làm năng suất, chất lượng sản phẩm giảm. Nếu gúc mài thớch hợp với từng loại gỗ tương ứng thỡ năng suất và chất lượng sản phẩm gia cụng tăng.
Độ tự của mũi cắt : Lực tỏc dụng lờn mũi cắt phụ thuộc vào độ tự của nú. Nếu độ tự càng tăng thỡ lực cắt và chất lượng gia cụng giảmvà ngược lại nếu độ tự giảm thỡ lực cắt càng giảm và chất lượng gia cụng càng tăng.
3.4.2.3. Ảnh hưởng cỏc yếu tố thuộc mối tương quan giữa dao với gỗ và cỏc yếu tố thuộc chế độ gia cụng
- Gúc gặp thớ: đối với chất lượng gia cụng bề mặt, gúc gặp cũng cú ảnh hưởng rất lớn. Kết quả nghiờn cứu cho thấy rằng chất lượng gia cụng giảm dần khi tăng θ = 0 đến θ= 20° và xấu nhất trong khoảng θ= 25°35°. Sau đú chất lượng lại được nõng cao dần, khi tăng θ từ 35° 90°. Đường biểu diễn mối liờn hệ này giữa Hmax với gúc gặp thớ θ cú dạng hỡnh sin.
- Tốc độ cắt v: tốc độ cắt là một trong những yếu tố quan trọng của quỏ trỡnh cắt gọt. Tốc độ cắt cao, tạo điều kiện tăng tốc độ ăn dao, nõng cao năng suất. Khi tăng tốc độ cắt tức là tăng tốc độ phỏ huỷ mối liờn kết giữa cỏc phần tử gỗ. Khi quỏ trỡnh cắt gọt xảy ra nhanh hơn sự biến dạng của cỏc phần tử gỗ, thỡ lỳc đú cỏc phần tử tiếp cận giữa dao với gỗ khụng kịp biến dạng, tạo điều kiện nõng cao chất lượng gia cụng. Theo [9], để tạo ra bề mặt sản phẩm cú độ nhẵn theo yờu cầu khi gia cụng trờn mỏy cưa đĩa thỡ tốc độ cắt v =2080 m/s.
- Chiều dày phoi h:về độ nhẵn bề mặt cắt, chiều dày phoi ảnh hưởng rất lớn và cú tớnh chất quyết định độ nhấp nhụ của bề mặt gỗ. Mối liờn hệ đú cú thể biểu thị bằng cụng thức sau:
Hmax = A + B. htb , (3.21) trong đú: Hmax - độ nhấp nhụ của bề mặt gia cụng; A, B - hệ số; htb - chiều dày phoi trung bỡnh.
Sản phẩm của quỏ trỡnh này gia cụng là cỏc thanh gỗ cú kớch thước được xỏc định theo yờu cầu sử dụng, nờn chiều dày phoi là cố định.
- Tốc độ đẩy gỗ u, (tốc độ ăn dao): xu hướng hiện nay là tạo mọi điều kiện để nõng cao tốc độ đẩy. Song nõng cao tốc độ đẩy, chất lượng bề mặt gia cụng lại giảm, cụng suất mỏy sẽ tăng, lực cắt gọt tăng [9, 30, 31, 34, 36].
Vỡ vậy việc chọn tốc độ đẩy thớch hợp cho một đối tượng gia cụng cụ thể ở trờn một mỏy nào đấy, cú ý nghĩa rất lớn. Hiện nay tốc độ đẩy gỗ được xỏc định theo mấy căn cứ chủ yếu sau đõy: theo yờu cầu độ nhẵn bề mặt (chất lượng gia cụng), theo cụng suất động cơ điện, theo khả năng cắt gọt của cụng cụ, theo độ bền vững của mỏy hoặc cỏc bộ phận của nú.
Tốc độ đẩy cũng thường được xỏc định theo chất lượng gia cụng. Khi gia cụng cỏc chi tiết, thường cú yờu cầu trước về chất lượng (cả về độ nhẵn bề mặt gia cụng cả về độ chớnh xỏc). Vậy tốc độ đẩy phải giới hạn trong khoảng nào đấy, để đảm bảo chất lượng theo yờu cầu. Núi cỏch khỏc chỳng ta cú thể xỏc định tốc độ thớch hợp theo độ nhẵn bề mặt, theo độ chớnh xỏc gia cụng. Túm lại: Dựa vào đặc tớnh của mỏy cưa đĩa P2800-TM ta thấy rằng cỏc chỉ tiờu để đỏnh giỏ về chất lượng và hiệu quả của mỏy như chi phớ năng lượng và chất lượng gia cụng cú thể tớnh toỏn được theo cỏc cụng thức lý thuyết. Song cỏc cụng thức này chưa biểu diễn cụ thể, tường minh tương quan giữa chỳng với cỏc tham số của mỏy. Ta chỉ cú thể tớnh được giỏ trị của chi phớ năng lượng riờng và chất lượng sản phẩm trong từng điều kiện cụ thể với cỏc số
liệu cho trước của cỏc tham số đó nờu. Việc tớnh toỏn này cũng khỏ phức tạp vỡ chỳng được xỏc định thụng qua nhiều đại lượng trung gian. Nghĩa là theo cỏc cụng thức lý thuyết, ta rất khú, hoặc khụng thể đỏnh giỏ được cụ thể mức độ ảnh hưởng giữa cỏc tham số của thiết bị đến cỏc chỉ tiờu cần xem xột. Do đú khụng thể tỡm ra được phương ỏn sử dụng chỳng một cỏch cú lợi nhất. Để thực hiện được mục đớch của đề tài đặt ra, ta chỉ cũn cỏch tỡm quan hệ giữa chỳng theo phương phỏp thực nghiệm. Cụ thể là chỳng tụi khảo nghiệm gia cụng trờn mỏy cưa đĩa P2800-TM để xỏc định mức độ ảnh hưởng của một số yếu tố chớnh đến cụng suất cắt và chất lượng gia cụng.