Обработка вибрирующим ножом применяется в ряде отраслей промышленности для резания различных материалов (металлов, дерева, строительного камня и др.) . Вместе с тем в обувной и кожгалантерейной отраслях промышленности она еще не нашла широкого применения.
Резание может производиться:
а) вибрирующим ножом, совершающим колебания вдоль направления подачи материала;
б) вибрирующим ножом, совершающим колебания поперек направления подачи материала.
Обработка вибрирующим ножом имеет существенные преимущества перед обработкой другими методами:
1) повышается качество обработанной поверхности;
2) уменьшается сопротивление резанию.
Скорость деформирования примыкающих к лезвию слоев материала значительно выше, чем скорость деформирования при статическом резании при одинаковой скорости подачи.
Влияние скорости деформирования на процесс резания натуральной и искусственной кож определяется соотношением скоростей распространения упругих и пластических деформаций. При сокращении зоны остаточных деформаций в большей мере проявляются свойства, присущие упругому телу, чем свойства высокополимерного материала. Кроме того, материал испытывает повторные деформации вследствие колебания лезвия и собственной упругости, что снижает коэффициент трения контактных поверхностей.
Исследованиями установлена целесообразность обработки кожи и резины вибрирующим ножом.
На силу резания и качество обработки материала вибрирующим ножом влияют частота и амплитуда колебаний, угол заточки и материал ножа, скорость транспортирования изделия, свойства материала и толщина снимаемого слоя.
При двоении деталей из резины малой жесткости целесообразна подача материала на нож, вибрирующий поперек направления подачи при частоте 40—60 Гц, амплитуде 1,5—2,5 мм, со скоростью 0,02 м/с, угол заточки ножа 18°. При этом наблюдаются минимальная сила резания и лучшее качество обработки. Волнообразные выхваты в начале и в конце обработки значительно уменьшаются, а иногда и вовсе отсутствуют.
При обработке уреза подошвы вибрирующим ножом, совершающим колебания поперек направления подачи матеариала, снижается сила резания и повышается качество обработки. С увеличением частоты колебаний ножа от 35 до 130 Гц сила резания пористой резины уменьшается на 80, а кожи—на 60%.
С увеличением амплитуды колебаний ножа от 1,5 до 2,5 мм сила резания уменьшается на 40—45%, при увеличении ее от 3 до 5 мм — на 75—100%.
При увеличении угла заточки ножа от 10 до 25° сила резания возрастает в 1,5—3 раза в зависимости от жесткости материала. Поэтому урез целесообразно обрабатывать ножом с односторонним углом заточки 10° и расположением режущих кромок под углом 45—55° к па-правлению подачи материала. Практика показывает, что сила резания и качество обработки во многом зависят от степени затупления лезвия ножа, которое происходит из-за сошлифовывания частиц металла. Наибольшей стойкостью обладают ножи из твердых сплавов ВК-6 и В.К-6М.
При увеличении скорости подачи материала от 0,017 до 0,06 м/с силы резания пористой и монолитной резин возрастают на 90—160%. Большое влияние на силу резания оказывает толщина снимаемого слоя. При изменении толщины снимаемого слоя от 2,5 до 6,5 мм сила резания пористой резины увеличивается в 2 раза, монолитной — в 3,4 раза.
При обработке уреза подошвы вибрирующим ножом, совершающим колебания поперек направления подачи, получается прямой урез, что с технологической, а иногда и эстетической точек зрения не всегда допустимо. Необходимый профиль уреза можно получить, перемещая фигурный нож в направлении подачи материала.
Урез кожаных подошв обрабатывать вибрирующим ножом вдоль направления подачи материала рекомендуется при частоте 250— 450 Гц и амплитуде 125—500 мкм. Это уменьшает силу резания в 5—8 раз по сравнению с силой резания при безвибрационном методе и улучшает качество обработки.
Как уже отмечалось, чистота поверхности при резании вибрирующим ножом высокая. Средняя высота неровностей колеблется от 19,1 до 54,4 мкм в зависимости от частоты колебаний ножа и вида материала, в то время как после шлифования средняя высота неровностей колеблется от 17,2 до 96,4 мкм.
Данный метод рекомендуется для обработки материалов, плохо фрезерующихся.
Замена машин для фрезерования машиной с вибрирующим ножом имеет следующие преимущества:
улучшаются условия работы (машины с вибрирующим ножом не являются источниками выделения пыли), появляется возможность обработки материалов, плохо фрезерующихся (урез подошвы из облегченной пористой резины, войлока, натурального каучука и др.);
исключаются такие операции, как обрубание и шлифование подошв.
В настоящее время для обработки крокуля подошвы применяется машина 10732/РЗ фирмы «Свит» с вибрирующим ножом, совершающим движение поперек направления подачи материала. Ранее эта операция выполнялась вручную. Число колебаний, ножа 2775 в минуту («=46 Гц) и амплитуда колебаний 2,4 мм.