Nghiên cứu ảnh hưởng lượng mở cưa đến chất lượng mạch xẻ gỗ keo bằng cưa đĩa

Khám phá ảnh hưởng của lượng mở cưa đến chất lượng xẻ gỗ keo lá tràm. Bài viết phân tích chi tiết, đưa ra giải pháp tối ưu cho ngành gỗ.

• Tác giả: Nguyễn Duy Trọng
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Tiến Đượng
• Trường học: Trường Đại học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Chế Biến Lâm Sản
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Lượng Mở Cưa Đến Chất Lượng Mạch Xẻ Khi Xẻ Dọc Gỗ Keo Lá Tràm Bằng Cưa Đĩa Tại Trung Tâm Thực Nghiệm Và Chuyển Giao Công Nghệ Công Nghiệp Rừng Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về lượng mở cưa và chất lượng mạch xẻ gỗ keo

Trong công nghệ chế biến gỗ, quá trình cưa xẻ là công đoạn cơ bản và quan trọng nhất, quyết định đến hiệu suất sử dụng nguyên liệu và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Đặc biệt đối với gỗ keo lá tràm (Acacia auriculiformis), một loại gỗ phổ biến trong sản xuất đồ mộc và ván ghép thanh, việc tối ưu hóa các thông số cắt gọt là vô cùng cần thiết. Một trong những thông số quan trọng nhất nhưng thường bị bỏ qua là lượng mở cưa. Nghiên cứu thực hiện tại trường Đại học Lâm nghiệp đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh lượng mở cưa có ảnh hưởng của lượng mở cưa trực tiếp và sâu sắc đến chất lượng mạch xẻ, bao gồm độ nhẵn bề mặt, độ chính xác về kích thước, và các sai hỏng thường gặp. Việc hiểu rõ mối quan hệ này không chỉ là một vấn đề học thuật trong các luận văn chế biến lâm sản mà còn là chìa khóa để nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm thiểu hao hụt vật liệu khi cưa xẻ và tạo ra các sản phẩm gỗ có giá trị cao hơn. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết kết quả từ nghiên cứu thực nghiệm, cung cấp một cái nhìn khoa học và thực tiễn về cách tối ưu hóa quá trình cưa xẻ gỗ keo lá tràm bằng cưa đĩa.

1.1. Lượng mở cưa là gì và vai trò trong kỹ thuật xẻ dọc gỗ

Về mặt kỹ thuật, lượng mở cưa là gì? Đó là khoảng cách mà các đầu răng cưa được bẻ cong hoặc mài rộng ra so với thân lưỡi cưa. Mục đích chính của việc mở cưa là tạo ra độ rộng mạch cắt (kerf) lớn hơn chiều dày của thân lưỡi cưa. Khoảng hở này đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật xẻ dọc gỗ: nó giúp giảm ma sát giữa thân lưỡi cưa và thành mạch xẻ, cho phép mùn cưa thoát ra dễ dàng hơn, và ngăn ngừa hiện tượng lưỡi cưa bị kẹt hoặc quá nhiệt. Nếu không có lượng mở cưa hoặc lượng mở quá nhỏ, ma sát sẽ tăng cao, gây ra hiện tượng cháy gỗ, làm lưỡi cưa nhanh cùn và tiêu tốn nhiều năng lượng. Ngược lại, nếu lượng mở cưa quá lớn, nó sẽ làm tăng hao hụt vật liệu khi cưa xẻ và có thể gây ra rung động, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng bề mặt gỗ xẻ.

1.2. Đặc tính gỗ keo lá tràm Acacia auriculiformis cần biết

Để hiểu rõ ảnh hưởng của lượng mở cưa, việc nắm vững đặc tính gỗ keo lá tràm là điều kiện tiên quyết. Theo các nghiên cứu tại trường Đại học Lâm nghiệp, gỗ keo lá tràm có khối lượng thể tích trung bình khoảng 0,47 g/cm³, thuộc nhóm gỗ có độ cứng và trọng lượng trung bình. Về cơ tính của gỗ keo, nó có độ bền uốn tĩnh và độ bền ép dọc thớ ở mức khá, phù hợp cho việc sản xuất nhiều sản phẩm nội thất. Tuy nhiên, gỗ keo cũng có xu hướng co rút và biến dạng khi độ ẩm thay đổi. Các đặc tính này ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cắt gọt. Độ cứng trung bình đòi hỏi các thông số lưỡi cưa đĩa và chế độ cắt phải phù hợp để tránh làm cùn dao nhanh chóng, trong khi tính đàn hồi của gỗ có thể gây ra hiện tượng kẹp lưỡi cưa nếu lượng mở cưa không đủ, dẫn đến chất lượng mạch xẻ kém.

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng xẻ và hao hụt vật liệu

Chất lượng mạch xẻ không chỉ phụ thuộc vào một yếu tố duy nhất mà là kết quả của sự tương tác phức tạp giữa nhiều biến số. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng xẻ có thể được chia thành ba nhóm chính: đặc tính của vật liệu gia công (loại gỗ, độ ẩm, cơ tính của gỗ keo), thông số của công cụ cắt (hình dạng răng, vật liệu làm dao, lượng mở cưa) và chế độ gia công (tốc độ cắt, tốc độ đẩy phôi). Trong đó, các thông số lưỡi cưa đĩa như đường kính, số răng, và đặc biệt là lượng mở cưa, có tác động trực tiếp đến độ chính xác kích thước gỗ và tỷ lệ hao hụt vật liệu khi cưa xẻ. Một chế độ gia công không được tối ưu hóa có thể dẫn đến hàng loạt các sai hỏng như bề mặt nhám, sứt mẻ, cháy đen, hoặc sai lệch kích thước, làm giảm giá trị thương phẩm và tăng chi phí sản xuất. Nghiên cứu này tập trung vào việc làm rõ vai trò của lượng mở cưa như một yếu tố then chốt có thể điều chỉnh để kiểm soát và cải thiện đồng thời nhiều chỉ tiêu chất lượng.

2.1. Tác động của thông số lưỡi cưa đĩa đến độ chính xác kích thước

Độ chính xác về kích thước là một trong những yêu cầu hàng đầu trong chế biến gỗ keo. Lượng mở cưa có ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ tiêu này. Khi mở cưa bằng phương pháp bẻ cong răng, lực cắt tác dụng lên mỗi răng sẽ không đối xứng qua tâm lưỡi cưa, tạo ra các mô-men lực làm uốn cong và gây rung động thân cưa. Lượng mở cưa càng lớn, mô-men lực này càng mạnh, làm lưỡi cưa mất đi độ cứng vững và dễ bị "đảo", dẫn đến mạch xẻ không thẳng và gây ra sai số chiều dày ván. Do đó, việc kiểm soát chặt chẽ thông số lưỡi cưa đĩa và lượng mở là bắt buộc để đảm bảo độ chính xác kích thước gỗ thành phẩm, giảm thiểu công đoạn gia công tinh sau này.

2.2. Mối liên hệ giữa độ rộng mạch cắt và hao hụt vật liệu gỗ

Độ rộng mạch cắt (B), được quyết định bởi chiều dày thân cưa (S) và lượng mở cưa về hai phía (2λ), là nguyên nhân chính gây ra hao hụt vật liệu khi cưa xẻ. Về lý thuyết, độ rộng mạch cắt được tính bằng công thức B = S + 2λ. Lượng mở cưa càng lớn thì độ rộng mạch cắt càng tăng, đồng nghĩa với việc một lượng gỗ lớn hơn bị biến thành mùn cưa. Trong sản xuất quy mô lớn, chỉ cần giảm độ rộng mạch cắt vài phần mười milimet cũng có thể giúp tiết kiệm một lượng gỗ đáng kể, nâng cao tỷ lệ thành khí và hiệu quả kinh tế. Vì vậy, mục tiêu của việc tối ưu hóa quá trình cưa xẻ là tìm ra lượng mở cưa tối thiểu có thể đảm bảo quá trình cắt diễn ra trơn tru mà không gây hao hụt không cần thiết.

2.3. Các sai hỏng thường gặp cháy nhám sứt mẻ bề mặt gỗ xẻ

Ngoài sai số kích thước, chất lượng mạch xẻ còn được đánh giá qua chất lượng bề mặt gỗ xẻ. Ba sai hỏng phổ biến nhất bao gồm: cháy thành mạch xẻ, độ nhám bề mặt gỗ cao, và sứt mẻ cạnh ván. Hiện tượng cháy xảy ra do ma sát quá lớn khi lượng mở cưa không đủ, làm nhiệt độ vùng cắt tăng cao. Độ nhám bề mặt, hay độ nhấp nhô, thường tăng lên khi lượng mở cưa lớn gây rung động lưỡi cưa. Trong khi đó, hiện tượng sứt mẻ cạnh ván thường xảy ra khi lực cắt tiếp tuyến quá lớn, đặc biệt khi răng cưa thoát ra khỏi phôi, và lực này cũng có xu hướng tăng khi lượng mở cưa tăng. Mỗi sai hỏng này đều liên quan mật thiết đến việc điều chỉnh lượng mở cưa.

III. Phương pháp thí nghiệm cưa xẻ gỗ keo tại Đại học Lâm nghiệp

Để xác định một cách khoa học ảnh hưởng của lượng mở cưa đến chất lượng mạch xẻ, một loạt thí nghiệm cưa xẻ gỗ đã được tiến hành tại Trung tâm thực nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng, thuộc trường Đại học Lâm nghiệp. Phương pháp nghiên cứu được xây dựng bài bản, kết hợp giữa lý thuyết cắt gọt và khảo nghiệm thực tế. Đối tượng nghiên cứu là gỗ keo lá tràm (Acacia auriculiformis) có độ ẩm được kiểm soát ở mức 15%. Thiết bị sử dụng là máy cưa đĩa xẻ dọc model -6, một loại máy phổ biến trong các xưởng chế biến gỗ tại Việt Nam. Nghiên cứu tập trung vào việc thay đổi một yếu tố duy nhất là lượng mở cưa, trong khi giữ cố định các thông số khác như tốc độ đẩy phôi (6 m/phút), tốc độ cắt và các thông số lưỡi cưa đĩa (đường kính D = 380 mm, số răng Z = 56). Cách tiếp cận này đảm bảo rằng mọi thay đổi về chất lượng mạch xẻ quan sát được đều là kết quả trực tiếp từ sự biến thiên của lượng mở cưa, cho phép rút ra những kết luận đáng tin cậy.

3.1. Thiết lập thí nghiệm cưa xẻ gỗ tại trung tâm thực nghiệm

Quá trình thí nghiệm cưa xẻ gỗ được thiết lập với 5 mức mở cưa khác nhau. Lượng mở cưa về một phía (λ) được chọn làm biến số, thay đổi trong khoảng từ 0,4 mm đến 0,8 mm, với các cấp độ cụ thể là 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 và 0,8 mm. Việc mở cưa được thực hiện bằng phương pháp bẻ cong răng cưa và được kiểm tra độ chính xác bằng thanh cữ chuyên dụng. Mỗi mức mở cưa được lặp lại thí nghiệm 3 lần để đảm bảo tính khách quan và cho phép phân tích phương sai, đánh giá độ tin cậy của dữ liệu. Các mẫu gỗ keo lá tràm được chuẩn bị đồng nhất về kích thước với chiều dày 26 mm và chiều cao mạch xẻ là 25 mm. Toàn bộ quy trình được giám sát chặt chẽ để loại bỏ các yếu tố gây nhiễu.

3.2. Quy trình đo lường các chỉ tiêu độ nhám sai số vết sứt

Chất lượng mạch xẻ được đánh giá thông qua bốn chỉ tiêu chính. Thứ nhất, độ nhám bề mặt gỗ (Hmax) được đo bằng đồng hồ đo độ nhẵn chuyên dụng tại 10 vị trí khác nhau trên mỗi mẫu. Thứ hai, sai số chiều dày ván xẻ (Δ) được xác định bằng thước kẹp điện tử có độ chính xác 0,02 mm. Thứ ba, số vết sứt cạnh được đếm trực tiếp trên một đơn vị chiều dài (vết/cm) bằng kính lúp hoặc kính hiển vi. Cuối cùng, diện tích cháy thành mạch xẻ (Sc) được đo và tính toán trên một mét dài của ván xẻ (mm²/m). Quy trình đo lường chi tiết và sử dụng các thiết bị có độ chính xác cao là cơ sở để phân tích và xác định mối tương quan định lượng giữa lượng mở cưa và các chỉ tiêu chất lượng.

IV. Phân tích ảnh hưởng của lượng mở cưa đến 4 chỉ tiêu chất lượng

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã cung cấp những bằng chứng rõ ràng về ảnh hưởng của lượng mở cưa đến chất lượng mạch xẻ của gỗ keo lá tràm. Dữ liệu thu thập được từ các thí nghiệm cưa xẻ gỗ cho thấy một mối tương quan chặt chẽ và có quy luật giữa biến số lượng mở cưa (λ) và cả bốn chỉ tiêu đánh giá. Cụ thể, khi tăng lượng mở cưa, ba chỉ tiêu là độ nhám bề mặt, sai số chiều dày và số vết sứt cạnh đều có xu hướng tăng lên. Ngược lại, chỉ tiêu về diện tích cháy thành mạch xẻ lại giảm xuống. Phát hiện này khẳng định rằng không tồn tại một giá trị lượng mở cưa "hoàn hảo" cho mọi mục tiêu, mà đó là một sự đánh đổi giữa các yếu tố chất lượng. Việc phân tích từng mối tương quan cụ thể sẽ giúp các nhà sản xuất đưa ra quyết định phù hợp nhất với yêu cầu sản phẩm của mình, từ đó tiến tới tối ưu hóa quá trình cưa xẻ một cách hiệu quả.

4.1. Tương quan giữa lượng mở cưa và độ nhám bề mặt gỗ Hmax

Kết quả thực nghiệm cho thấy một mối quan hệ đồng biến rõ rệt: khi lượng mở cưa tăng, độ nhám bề mặt gỗ (biểu thị qua độ nhấp nhô Hmax) cũng tăng theo. Cụ thể, ở mức mở cưa thấp nhất λ = 0,4 mm, độ nhấp nhô trung bình là 370 μm (cấp độ nhẵn G4). Khi tăng lượng mở cưa lên mức cao nhất λ = 0,8 mm, độ nhấp nhô tăng vọt lên 761 μm (cấp độ nhẵn G3). Nguyên nhân là do lượng mở cưa lớn làm tăng các mô-men lực không đối xứng, gây rung động cho lưỡi cưa trong quá trình cắt, từ đó để lại những vết hằn sâu hơn trên bề mặt gỗ. Phương trình hồi quy được xây dựng là Hmax = 188,43 + 183,43λ + 657,14λ², cho thấy mối quan hệ này không hoàn toàn tuyến tính.

4.2. Phân tích sai số chiều dày ván xẻ Δ theo từng mức mở cưa

Tương tự như độ nhám, sai số chiều dày ván xẻ (Δ) cũng tăng lên khi tăng lượng mở cưa. Ở mức λ = 0,4 mm, sai số ghi nhận được là -0,40 mm (ván mỏng hơn lý thuyết). Tuy nhiên, khi tăng dần lượng mở cưa, sai số chuyển sang dương và tăng mạnh, đạt 1,36 mm ở mức λ = 0,8 mm. Điều này chứng tỏ lưỡi cưa bị uốn cong và "đảo" nhiều hơn khi lượng mở lớn, làm giảm độ chính xác kích thước gỗ. Mối quan hệ này được mô tả bằng phương trình Δ = - 4,577 + 13,633λ - 7,786λ². Kết quả này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giữ lượng mở cưa ở mức vừa phải nếu yêu cầu về độ chính xác kích thước là ưu tiên hàng đầu.

4.3. Đánh giá mức độ sứt mẻ cạnh và hiện tượng cháy thành mạch xẻ

Hai chỉ tiêu còn lại cho thấy những xu hướng trái ngược nhau. Số lượng vết sứt cạnh tăng từ 1,97 vết/cm (tại λ = 0,4 mm) lên 5,07 vết/cm (tại λ = 0,8 mm). Nguyên nhân là do lực cắt tiếp tuyến tăng theo lượng mở cưa, gây phá hủy các thớ gỗ ở cạnh ván. Ngược lại, diện tích cháy thành mạch xẻ giảm mạnh khi tăng lượng mở cưa, từ 667 mm²/m (tại λ = 0,4 mm) xuống chỉ còn 77 mm²/m (tại λ = 0,8 mm). Điều này là do lượng mở cưa lớn hơn tạo ra khoảng hở rộng hơn, giảm ma sát giữa thân cưa và thành mạch xẻ, giúp tản nhiệt tốt hơn. Sự đánh đổi này là yếu tố cốt lõi cần cân nhắc khi lựa chọn lượng mở cưa tối ưu.

V. Cách xác định lượng mở cưa hợp lý để tối ưu hóa quá trình xẻ

Từ những phân tích chi tiết về ảnh hưởng của lượng mở cưa đến từng chỉ tiêu chất lượng, có thể thấy rằng việc lựa chọn một giá trị duy nhất đòi hỏi sự cân bằng giữa các yếu tố. Một lượng mở cưa quá nhỏ (dưới 0,4 mm) có thể cải thiện độ nhẵn và độ chính xác nhưng lại làm tăng nguy cơ cháy gỗ và kẹt lưỡi cưa, gây nguy hiểm và làm hỏng vật liệu. Ngược lại, một lượng mở cưa quá lớn (trên 0,6 mm) giúp giải quyết vấn đề cháy gỗ nhưng lại làm giảm đáng kể chất lượng bề mặt gỗ xẻ, tăng hao hụt vật liệu khi cưa xẻ và làm giảm độ chính xác kích thước gỗ. Do đó, tối ưu hóa quá trình cưa xẻ không phải là việc tối đa hóa hay tối thiểu hóa một chỉ tiêu, mà là tìm ra một "vùng làm việc" hợp lý, nơi tất cả các chỉ tiêu chất lượng đều nằm trong giới hạn chấp nhận được, phù hợp với yêu cầu của sản phẩm cuối cùng.

5.1. Đề xuất lượng mở cưa tối ưu cho gỗ keo lá tràm là 0 4 0 5 mm

Dựa trên kết quả thực nghiệm và phân tích tổng hợp, nghiên cứu tại trường Đại học Lâm nghiệp đã đưa ra đề xuất cụ thể: lượng mở cưa hợp lý cho máy cưa đĩa -6 khi xẻ dọc gỗ keo lá tràm với chiều cao mạch xẻ 25 mm là trong khoảng 0,4 – 0,5 mm. Ở khoảng giá trị này, hiện tượng cháy thành mạch xẻ được kiểm soát ở mức chấp nhận được, trong khi sai số chiều dày, độ nhám bề mặt và số vết sứt cạnh vẫn giữ ở mức thấp. Cụ thể, ở mức 0,5 mm, độ nhám vẫn đạt cấp G4, sai số chiều dày chỉ là 0,37 mm. Đây là sự cân bằng tốt nhất giữa việc giảm ma sát và duy trì chất lượng bề mặt cũng như độ chính xác kích thước.

5.2. Ứng dụng kết quả vào công nghệ chế biến gỗ keo thực tiễn

Kết quả của luận văn chế biến lâm sản này không chỉ có giá trị học thuật mà còn có tính ứng dụng cao trong thực tiễn. Các xưởng chế biến gỗ keo có thể áp dụng trực tiếp khuyến nghị về lượng mở cưa 0,4 – 0,5 mm để cải thiện chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất. Bằng cách tiêu chuẩn hóa thông số này, doanh nghiệp có thể giảm tỷ lệ phế phẩm, tiết kiệm nguyên liệu do giảm hao hụt vật liệu khi cưa xẻ, và giảm thời gian gia công tinh sau này. Hơn nữa, việc vận hành máy với chế độ cắt tối ưu cũng giúp kéo dài tuổi thọ của lưỡi cưa và giảm tiêu thụ năng lượng, góp phần vào việc phát triển bền vững trong ngành công nghệ chế biến gỗ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong sản xuất sản phẩm mộc từ nguyên liệu gỗ tự nhiên hay gỗ nhân tạo ( ván dăm, ván dán, ván sợi, MDF, ván ghép thanh….) việc dùng máy cưa đĩa để pha phôi chi tiết, làm mộng hay tạo các đường soi thường được dùng trong các nhà máy , xí nghiệp sản xuất sản phẩm mộc. Thiết bị máy móc trong chế biến gỗ nói chung , cũng như cưa đĩa xẻ dọc nói riêng , để đạt được chất lượng sản phẩm theo yêu cầu đã đặt ra khi sử dụng chúng cần xây dựng một chế độ gia công hợp lý. Việc thực hiện những nhiệm vụ này liên quan mật thiết với tổ chức hiện đại sản xuất , trên các xí nghiệp hoạt động , với chuyên môn hoá cao và tối ưu hoá các quá trình sản xuất. Khi xây dựng chế độ tối ưu của các quá trình công nghệ và thiết bị thì việc mô tả toán học các quá trình công nghệ , thiết lập các tương quan số lượng giữa các yếu tố công nghệ , các yếu tố kinh tế và yếu tố môi trường là rất quan trọng.

Mặt khác trong gia công chế biến lâm sản những nhiệm vụ thuộc về thiết kế , tổ chức và điều khiển , thao tác các quá trình sản xuất được giải quyết như chúng ta đã biết , các phương pháp truyền thống , bản chất của chúng là so sánh kinh tế , kỹ thuật của một số không lớn của các phương án có thể , còn khi tính toán người ta sử dụng giá trị trung bình của các thông số tính. Đặc tính xác suất của các thông số và sự liên hệ giữa chúng không thể không xét đến. Mặc dù có nhiều thành tựu trong nghiên cứu công nghệ gia công cơ giới gỗ, song chưa có các mô tả toán học, các mô hình toán học cho số lượng lớn các quá trình công nghệ gia công gỗ. Để tạo lập những cơ sở khoa học, những giải pháp kỹ thuật giúp các cơ sở sản xuất khắc phục những tồn tại trên góp phần mang lại hiệu quả kinh tế cao đồng thời đưa ra những luận cứ khoa học phục vụ đào tạo và nghiên cứu ứng dụng cần thiết và cấp bách cần phải có những nghiên cứu sâu hơn và toàn diện hơn về hệ thống máy, công cụ cắt gọt, chế độ gia công, vật liệu gia công.

Chính vì vậy tôi tiến hành thực hiện đề tài : “ Nghiên cứu ảnh hƣởng của lƣợng mở cƣa đến chất lƣợng mạch xẻ khi xẻ dọc gỗ keo lá tràm bằng 3 cƣa đĩa tại trung tâm thực nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp.” PHẦN I TỔNG QUAN 1.Các công trình nghiên cứu có liên quan a. Một số công trình nghiên cứu trên thế giới Quá trình cưa xẻ gỗ là quá trình gia công gỗ bằng cơ giới. Cùng với sự phát triển của gia công gỗ bằng cơ giới, lý thuyết cắt gọt gỗ đã ra đời và phát triển không ngừng.Những người có công trong việc xây dựng và phát triển lý thuyết cắt gọt gỗ phải kể đến các nhà bác học Xô Viết như giáo sư tiến sĩ I. Aphanaxiev, kỹ sư Denpher, giáo sư M.

Bersatski, … Lý thuyết cắt gọt gỗ đi sâu nghiên cứu về các lực phát sinh trong quá trình gia công gỗ bằng cơ giới, công suất của thiết bị, chất lượng sản phẩm khi gia công… Những đại lượng này rất cần thiết, chúng làm cơ sở cho việc lựa chọn hình dáng, tính toán kích thước của các công cụ cắt, tính toán thiết kế và sử dụng hợp lý các thiết bị và các công cụ gia công gỗ. Năm 1870, tỷ suất lực cắt lần đầu tiên được giáo sư tiến sĩ I. Time xác định cho các trường hợp cắt đơn giản bằng phương pháp thực nghiệm. Đesevooi đã tổng hợp và xây dựng hoàn chỉnh lý thuyết cắt gọt gỗ.

Năm 1939, ông cho ra đời cuốn sách “ Kỹ thuật gia công gỗ ”, đó là một công trình lớn bao gồm các vấn đề về lý thuyết và những kinh nghiệm thực tế trong gia công gỗ mà trên thế giới lúc đó chưa có công trình nghiên cứu tương tự nào ra đời. Nghiên cứu quá trình cắt gỗ theo hướng kết hợp lý thuyết và thực nghiệm đã được các nhà khoa học Mỹ tiến hành như C.Fraz với những kết luận quan trọng về sự tạo phôi, các yếu tố ảnh hưởng tới lực cắt. 4 Tỷ suất lực cắt khi cưa ngang và xẻ dọc gỗ đã được giáo sư tiến sĩ A. Bersatski xác định bằng công thức thực nghiệm và tìm ra đồ thị phụ thuộc giữa bề rộng mạch cưa và lượng ăn gỗ của một răng cưa năm 1956.

Vào thập kỷ 70 của thế kỷ XX, lý thuyết cắt gọt gỗ ngày càng được hoàn chỉnh hơn với những công trình nghiên cứu mới về cắt gọt của các giáo sư A. Ivanopski đã ra đời. Lực phát sinh trong quá trình gia công gỗ bằng cơ học được nghiên cứu đầy đủ hơn và chính xác hơn. Tỷ suất lực cắt khi cưa gỗ được xác định thông qua công thức lý thuyết.

Buglai đã nghiên cứu độ nhẵn phần lớn các dạng gia công gỗ. Theo khả năng của máy, dao cắt và theo yêu cầu của các khâu công nghệ, độ nhẵn cao nhất có thể đạt là 16 μk và thấp nhất là 1600 μk. Ông đã phân ra thành 10 cấp độ nhẵn bề mặt gia công. Nguyên lý cấu tạo, tính năng công nghệ của các máy chế biến gỗ nói chung, các máy cưa đĩa nói riêng đã được các nhà khoa học nổi tiếng như F.

Makovski… nghiên cứu sâu rộng. Nhằm không ngừng nâng cao khả năng làm việc của các lưỡi cưa đĩa, nhiều công trình đã đi sâu nghiên cứu động học, động lực học quá trình gia công. Điển hình là các công trình của U. Chế độ gia công là một trong những vấn đề có tầm quan trọng, đặc biệt là trong nghiên cứu sử dụng thiết bị công nghệ.

Chế độ gia công hợp lý góp phần quyết định đến chất lượng và năng suất gia công. Do vậy vấn đề này luôn được sự quan tâm nghiên cứu của các nhà công nghệ, nhà sản xuất, điển hình về lĩnh vực này có các công trình nghiên cứu A. Một số công trình nghiên cứu trong nƣớc Những nghiên cứu về sự tác động tương hỗ giữa công cụ ( dao cắt ) và đối tượng gia công gồm một số công trình nghiên cứu của các tác giả : T.Hoàng Nguyên và Nguyễn Văn Minh, như “ Gia công cắt gọt gỗ Việt 5 Nam ”; “ Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến lực và độ tù của răng khi xẻ gỗ Việt Nam bằng cưa sọc”… Các tác giả đã xác định tỷ suất lực cắt của một số loại gỗ Việt Nam, như : Sến, Lim, Sau Sau, khi cắt ngang và gỗ Sến khi xẻ dọc. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ đẩy phôi tới chất lượng mạch cắt ván dăm bằng cưa đĩa.

Từ đó thiết lập chế độ gia công hợp lý khi cắt ván dăm bằng cưa đĩa đã được T. Hoàng Tiến Đượng đề cập đến trong báo khoa học công nghệ. Về các thiết bị gia công chế biến gỗ nói chung, các máy cưa đĩa sử dụng trong pha phôi ván nhân tạo đã được T. Hoàng Việt giới thiệu trong tài liệu “ Máy và thiết bị chế biến gỗ ”.

Ngoài ra còn có một số nghiên cứu ứng dụng xác định chế độ gia công gỗ tự nhiên và ván nhân tạo trên các máy cưa đĩa cũng đã được triển khai thực hiện qua các luận văn tốt nghiệp đại học của Nguyễn Văn Đoàn (2002), Nguyễn Quốc Huy (1998)… Nhận xét : Về mặt phương diện lý thuyết, quá trình gia công gỗ và ván nhân tạo đã được nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh. Nhiệm vụ mô tả toán học các quá trình gia công gỗ nói chung, cưa đĩa nói riêng phục vụ điều khiển và tối ưu hoá các quá trình công nghệ sản xuất cũng đã được luận chứng giải quyết cho loại hình gia công ở các nước phát triển trên thế giới. Mặc dù đã có nhiều đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ gia công đến chất lượng sản phẩm, nhưng vẫn chưa có đề tài nào đề cập đến ảnh hưởng của lượng mở cưa đến chất lượng mạch xẻ khi xẻ dọc gỗ keo lá tràm bằng cưa đĩa. Vì vậy tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng của lƣợng mở cƣa đến chất lƣợng mạch xẻ khi xẻ dọc gỗ keo lá tràm bằng cƣa đĩa tại trung tâm thực nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp.

Mục tiêu nghiên cứu 6 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định mối tương quan giữa lượng mở cưa của cưa đĩa xẻ dọc với chất lượng mạch xẻ khi xẻ dọc gỗ keo lá tràm, thông qua đó đề xuất lượng mở cưa hợp lý cho quá trình sản xuất trong thực tiễn. Phạm vi nghiên cứu Mô tả toán học , thiết lập và giải bài toán xác định chế độ tối ưu của cưa đĩa cho mọi chủng loại nguyên liệu và sản phẩm khác nhau là vấn đề sâu, đòi hỏi thời gian và kinh phí rất lớn. Vì vậy ở đây tôi chỉ dừng lại ở phạm vi nghiên cứu sau : a. Thiết bị nghiên cứu -Thiết bị nghiên cứu là máy cưa đĩa xẻ dọc  6 với các thông số sau : Đường kính lưỡi cưa D =380 (mm), số răng Z = 56, bước răng t =22 (mm), chiều dày lưỡi cưa b = 3 (mm), dạng răng thẳng.

Sản phẩm xẻ -Loại gỗ : gỗ keo lá tràm.Các thông số của chế độ gia công ● Biến số : Lượng mở cưa λ ( mm). ●Hàm số : -Độ nhấp nhô bề mặt -Số vết sứt cạnh góc của ván xẻ -Sai số chiều dày ván xẻ. -Diện tích cháy thành mạch xẻ. Từ đó xác lập được mối tương quan giữa chất lượng mạch xẻ và một tham số biến động của chế độ gia công là lượng mở cưa của cưa đĩa λ.Nội dung nghiên cứu -Nghiên cứu, khảo sát nguyên lý làm việc của máy cưa đĩa xẻ dọc.

-Nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng của lượng mở cưa đến chất lượng của mạch xẻ khi xẻ dọc gỗ bằng cưa đĩa xẻ dọc. 7 -Khảo nghiệm ảnh hưởng của lượng mở cưa đến chất lượng mạch xẻ khi xẻ dọc gỗ keo lá tràm bằng cưa đĩa tại trung tâm thực nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trường đại học lâm nghiệp. -Phân tích và xác định lượng mở cưa hợp lý. Phƣơng pháp nghiên cứu Để tiến hành nghiên cứu tôi đã kết hợp các phương pháp nghiên cứu sau : -Phương pháp khảo sát: khảo sát và xem xét quá trình làm việc của cưa đĩa, thông số của máy.