ВведениеДревесина – универсальный натуральный материал, обладающий рядом положительных свойств: высокой прочностью при небольшом весе, хорошими теплоизоляционными свойствами, сопротивляемостью воздействию кислот и газов, экологичностью, возможностью быстрого соединения деталей из древесины и др. Однако, древесина, как материал, имеет и недостатки: гигроскопичность; анизотропность; пожароопасность; склонность к растрескиванию, короблению, гниению, поражению грибками и микроорганизмами. Кроме этого, древесное сырьё может иметь ряд природных дефектов, а также повреждения, полученные в ходе её заготовки [1,2]. Все эти особенности необходимо учитывать при обработке древесины.Современные технологии позволяют эффективно обрабатывать все виды древесины и древесных материалов с целью получения качественных продуктов с высокой добавленной стоимостью. Среди подобного рода технологий можно выделить бесстружечную обработку высоко концентрированной энергией лазерного луча (лазерная обработка).Технология обработки  материалов лазерным излучением широко используется при резке и поверхностной обработке металлических и неметаллических материалов, в том числе древесины и древесных материалов [3-7].Безусловными преимуществами лазерной обработки являются точность, универсальность, высокая производительность. Среди недостатков лазерного деления древесины выделяют большую энергоёмкость, ограниченность возможности выполнения реза больших глубин и невысокие скорости подачи [6].Также лазерные технологии позволяют имитировать на поверхности древесины резьбу, в том числе, объёмную, рельефную [6,8]. До сих пор режимы лазерного гравирования не достаточно изучены.В настоящее время значительное внимание уделяется изучению характеристик поверхностей, обработанных углекислотными лазерами, с целью целенаправленного изменения структуры и свойств древесины [3-5].По результатам исследований C. Yang и др. (2019) [9], J. Kúdela и др. (2019) [10], A. Lungu и др. (2022) [11] спектроскопии и газовой хроматографии определено, что облучение древесины углекислотным лазером вызывает уменьшение количества полисахаридов в зависимости от количества подводимой энергии. Деградация коснулась, в первую очередь, гемицеллюлозы и некоторой части аморфной целлюлозы. Заметны изменения и в структуре лигнина.Микроскопические наблюдения J. Kúdela и др. (2022) [12] показывают, что обработка древесины лазерным лучом может уменьшить шероховатость обработанной поверхности древесины за счёт расплавления клеток на глубину нескольких микрометров, но без карбонизации. И, наоборот, путём увеличения мощности и плотности лазерного излучения наблюдается существенное увеличение параметров шероховатости поверхности. Для гравированных поверхностей из древесины было подтверждено важное влияние всех параметров лазера (мощности, скорости движения лазерной головки, плотности растра и др.) на шероховатость, как отдельных пород древесины, так и анатомического направления волокон. Обработка древесины лазерным лучом оказывает влияние и на смачиваемости древесины различными жидкостями. Значение угла смачиваемости является важным показателем для прогнозирования адгезии клеёв и лакокрасочных покрытий к поверхности древесины. Химические изменения в структуре древесины приводят также к изменению её цвета. Эти изменения связаны разрывом связей в хромофорных структурах, отвечающих за цвет древесины [9-12].Проведённый анализ опубликованных результатов работ, указывает на то, что энергия, поглощённая поверхностью при обработке углекислотным лазером, вызывает химические изменения и влияет на свойства древесины (цвет, смачиваемость и др.). Эту энергию можно устанавливать и контролировать с помощью изменения мощности лазера, скорости движения лазерной головки, фокусного расстояния. Помимо количества подводимой энергии и её концентрации, толщина зоны термического влияния также зависит и от породы древесины [9-15].Таким образом, результаты ранее проведённых исследований показывают, что соответствующая корректировка режимов резания углекислотным лазером может стать средством целенаправленной модификации поверхности древесины в соответствии с современными технологическими требованиями.Экспериментальные исследования, проведённые I. Kubovský и др. (2020) [3], S. Nath и др. (2020) [4], Е.С. Шараповым (2019) [7] показали, что к основным факторам, влияющим на эффективность лазерной обработки древесины, относят: 1) Параметры лазера (мощность, режим работы, частота повторений импульсов и их длительность и др.); 2) Режимы резания (скорость подачи, глубина реза, фокусное расстояние линзы, фокусировка и др.); 3) Свойства древесины (твёрдость, плотность, влажность и пр.). Также определено, что при использовании одинаковых режимов резания для разных пород древесины и различных древесных материалов происходит перерасход энергии, времени. При этом может снижаться качество продукции [3,6]. В результате использования режимов обработки без учёта породы и свойств древесины обработка лазером происходит либо не полностью, или, наоборот, возникает сильный пережёг материала, обугливание и даже воспламенение кромок реза [3,4,7].В этой связи нами проведено исследование по выбору и обоснованию оптимальных режимов резания для отдельных пород древесины: сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), ели обыкновенной (Picea abies (L.) H.Karst.), берёзы (Betula L.), клёна (Acer L.), дуба (Quercus L.), осины (Populus tremula L.). Представленные породы широко используются при изготовлении изделий специального назначения. Например, ель (P. abies), сосна (P. sylvestris), клён (Acer) подходят для изготовления корпусов и дек струнных музыкальных инструментов [16,17]. Древесина берёзы (Betula), осины (P. tremula), дуба (Quercus) может применяться в изделиях сувенирной продукции и пр. [18].Целью исследования является определение основных параметров (скорости сквозного реза и энергозатрат) лазерной резки, а также изменений химического состава при лазерном облучении древесины некоторых мягких и твёрдых пород с помощью авторской экспериментальной установки на основе углекислотного лазера.В ходе проведения исследования и интерпретации полученных результатов решались следующие основные задачи:1. Выполнить проектирование и изготовление авторской экспериментальной установки на основе углекислотного лазера.2. С помощью экспериментальной установки определить скорости сквозного реза при лазерной обработке образцов отдельных твёрдых и мягких пород древесины. 3. В образцах из древесины различных пород определить зависимости изменения процентного содержания кислорода и углерода от дозы лазерного излучения.4. Выполнить измерения диаметров отверстий, полученных в результате лазерной резки, и проанализировать их возможные отклонения от заданных параметров.5. Определить примерное время и энергозатраты при лазерной резке древесных образцов.