Vliv druhu materiálu nástroje na kvalitu opracovaného povrchu při podélném frézování dřeva a materiálů na bázi dřeva

Ing. Miroslav Sedlecký

Doctoral thesis

The influence of the type of tool material on the quality of machined surface during longitudinal milling wood and wood-based materials

Abstract:

Disertační práce je zaměřena na zjištění jakosti obráběného povrchu při bočním podélném frézování deskových materiálů. Jako zástupce materiálů byly vybrány smrková spárovková deska, surová MDF deska a jednostranně laminovaná MDF deska. Výběr zástupců z rostlého dřeva a ze dřeva dezintegrovaného byl zvolen kvůli porovnání poměrně velkého rozdílu mezi těmito materiály z hlediska homogenity. Dalšími srovnávanými faktory jsou parametry obrábění (řezná rychlost 20, 30, 40, 60 m/s a podávací rychlost 4, 8, 11 m/min) a užití různých druhů materiálu nástrojů (HW1, HW2, HW1 CrTiN), mezi kterými je aplikován i nástroj s povlakem. Na základě zjištění závislosti těchto faktorů na jakost povrchu byla vyhodnocena vhodnost použití zkoumaných nástrojů pro jednotlivé materiály a byly stanoveny optimální parametry pro obrábění sledovaných typů materiálů. Jakost byla vyhodnocena pomocí průměrných aritmetických úchylek profilu drsnosti Ra a vlnitosti Wa, které byly měřeny pomocí dvou nezávislých metod, a to bezkontaktní a kontaktní. Díky použití dvou metod se dá vyhodnotit, jestli jsou metody srovnatelné, případně která je vhodnější pro drsnost či vlnitost povrchu. Dalším přínosem disertační práce je zjištění energetické náročnosti obráběcího procesu, který řekne hodně o ekonomické stránce obrábění.

Abstract:

The thesis is focused on the determination of the quality of the machined surface by the edge longitudinal milling of the panel materials. Spruce edge-glued panel, raw MDF and one-side laminated MDF were selected as representative materials. The selection of representatives of solid wood and disintegrated wood was chosen to compare a large difference between these materials in terms of homogeneity. Other comparative factors were the machining parameters (cutting speed 20, 30, 40, 60 m/s and feed rate 4, 8, 11 m/min) and a use of different types of tools material (HW1, HW2, HW1 CrTiN), among which a coated tool was used as well. Based on the determination of the dependence of these factors on the surface quality, the suitability of the use of the examined tools for the experimental materials was evaluated and optimal parameters for machining of the materials were determined. The quality is evaluated using mean arithmetic deviations of the roughness Ra and the waviness Wa profile, measured by two methods, namely contactless method and contact method. Considering using of two methods, it is possible to compare their results and to verify which one is more suitable for measuring roughness profile and waviness profile. Another contribution of the thesis is brought by a measurement of the power consumption of the machining process, which may tell us a lot about the economic aspect of machining.

Keywords

jakost povrchu, středně hustá vláknitá deska, smrková spárovková deska, nástrojové povlaky, Podélné frézování

Keywords

spruce edge-glued panel, tool coats, Longitudinal milling, surface quality, medium-density fiberboard

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 7. 2017

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Milan Gaff, PhD.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Doctoral programme / field:
Forestry Engineering / Wood Processing and Forest Machinery