книги из ГПНТБ / Тюкина, Ю. П. Общая технология лесопильно-деревообрабатывающего производства учебник

Различно по величине сопротивление древесины резанию в то­ рец, вдоль и поперек волокон. Максимальная мощность затрачи­ вается в случае резания в торец, а минимальная — поперек во­ локон.

Увеличение угла резания приводит к значительному увеличению удельной работы резания. Если угол резания изменяется от 45 до 90°, то удельная работа резания возрастает примерно в два раза.

При увеличении скорости резания от 30 до 50 м/сек удельная работа уменьшается. Дальнейшее увеличение скорости резания ведет к увеличению расхода энергии на резание.

В процессе работы резец затупляется (истирается, выкраши­ вается) и удельная работа резания увеличивается.

Уменьшение числа действующих резцов (зубьев пил, ножей в ножевой головке, фрез) при прочих равных условиях приводит к увеличению толщины стружки, приходящейся на один резец и, со­ ответственно, к снижению удельной работы резания.

■Значение удельной работы с учетом перечисленных выше фак­ торов определяют по номограммам и таблицам.

§2. СПОСОБЫ РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Косновным способам обработки древесины резанием относятся пиление, строгание, фрезерование, сверление, долбление, точение, шлифование, а также разрезание ножницами или ножами листо­ вой древесины (резание без стружкообразования).

Пи л е н и е (рис. 3, а) применяется для продольного и попереч­

ного деления древесины на части пилами. Пила представляет собой многорезцовый инструмент в виде полотна конечной длины, беско­ нечной ленты или диска с расположенными на рабочей кромке ре­ жущими зубьями.

Соответственно применяют три вида пил: рамные, ленточные и круглые. Рамные пилы (рис. 4, а) представляют собой длинные уз­ кие тонкие стальные полотна, на одной стороне которых насечены зубья. Ленточная пила (рис. 4, б) имеет форму тонкой бесконечной ленты, на одной кромке которой расположены зубья. Круглые пилы (рис. 4, в) представляют собой тонкий стальной зубчатый диск.

У зубьев пилы различают следующие элементы: шаг зуба t — расстояние между зубьями пилы; впадину зуба — пространство между соседними зубьями; высоту зуба h — кратчайшее расстояние между линиями, ограничивающими вершины и впадины зубьев.

Пиление производится п-ри прямолинейном возвратно-поступа­ тельном (рамные пилы), прямолинейном (ленточные пилы) и вра­ щательном (круглые пилы) движении инструмента. При пилении древесина, заключенная между стенками пропила, превращается в опилки. Основные параметры рамных и ленточных пил: ширина по­ лотна В и толщина 5; круглых пил: диаметр Пи толщина В (или Ь).

Пильные станки в зависимости от используемых пил делятся на три основные группы: лесопильные рамы, ленточнопильные и круг­

10

вавшихся при фрезеровании, а также для получения фанеры, стружки, тонкой дощечки. Строганием производят чистовую обра­ ботку фанеры и фанерованных изделий. Осуществляется оно но­ жами, снимающими стружку постоянной толщины.

При строгании либо обрабатываемая древесина неподвижна, а ножи совершают возвратно-поступательное движение, либо ножи неподвижны, а обрабатываемая древесина движется.

Строгание производят на строгальных и циклевальных станках, а также на фанерострогальных станках при получении строганого шпона, на лущильных стан­ ках при получении лущено­ го шпона, на стружечных станках при получении дре­ весной стружки, на дощеч­ корезательных станках при получении тонких строганых

дощечек.

придания деталям и издели­ ям определенных размеров и формы. Производится оно вращающимися фрезами или плоскими ножами, укреп­ ленными в ножевых голов­ ках. Съемные плоские ножи применяют преимуществен­

но для фрезерования плоских поверхностей, фрезы — фигурных и узких плоских поверхностей.

Движение подачи при фрезеровании осуществляется древеси­ ной. При этом виде резания снимается серповидная стружка пере­ менной толщины.

Для фрезерования применяются следующие станки: фуговальные — для выверки одной или двух смежных поверхно­

стей детали; рейсмусовые — для снятия с детали излишнего слоя древесины

(на рейсмусовых станках, на которые детали обычно поступают с фуговальных станков, обрабатывается сторона, противоположная сфрезерованной на фуговальном станке);

четырехсторонние строгальные, выполняющие одновременное фрезерование прямолинейной заготовки с четырех сторон для при­ дания ей одинаковых размеров и конфигурации по всему сечению; фрезерные, служащие главным образом для придания оконча­

тельных размеров и формы криволинейным заготовкам; шипорезные— для выборки шипов и проушин.

С в е р л е н и е (см. рис. 3, г) применяют для образования в де­ талях круглых и продолговатых отверстий. Обработка древесины производится вращающимися сверлами.

12

резцами (цепнодолбежные станки), а также пустотелое квадратное долото или комбинированное со сверлом (сверлильно-долбежные станки).

Т о ч е н и е позволяет получать тела вращения. Резание произ­ водится резцом при вращении изделия (токарные станки) или вра­

обработки деталей и изделий с целью удаления неровностей, остав­ шихся после предыдущей обработки. При шлифовании древесины резцами служат абразивные зерна, укрепленные на бумажной или полотняной основе.

Р е з а н и е б е з с т р у ж к о о б р а з о в а н и я . К этому виду резания относятся:

разрезание шпона и фанеры ножницами или на ножевых стан­ ках в фанерном производстве;

высечка штампами бракованных мест в листах шпона; высечка на шпонопочиночных станках заплат для заделки де­

фектных мест.

Рис. 5. Разрезы круглых пил:

и — плоской, б — строгальной, в — конической

нию пилы. Пилы с поднутренным диском (рис. 5, б) имеют утол­ щенную периферийную часть. Эти пилы называют строгальными и применяют для чистовой распиловки. Конические пилы (рис. 5, в) предназначены для деления древесины по толщине (ребрового де­ ления). У них толщина диска на периферии меньше, чем в цент­ ральной части, вследствие чего уменьшаются потери древесины в пропил.

13

Применяются также безопасные пилы (рис. 6) и пилы, оснащен­ ные пластинками из твердых сплавов (рис. 7). Безопасные пилы имеют небольшое количество зубьев и предупреждают обратный выброс из станка распиливаемого материала. Пилы, на кончики ко-

А-А

торых напаяны пластинки из твердого сплава, обладают высокой износостойкостью. Они применяются для распиловки древесных плит, фанеры, клееной и цельной древесины.

Рис. 8. Профили зубьев плоских дисковых пил:

1 и 2 — профили для продольного пиления, 3 и 4 — профили для. поперечного пиления

В зависимости от профиля зубьев различают пилы для продоль­ ного (тип А) и поперечного (тип Б) пиления древесины. Плоские круглые пилы для продольного пиления имеют зубья профиля 1 и 2, для поперечного пиления — профиля 3 и 4 (рис. 8).

4 4

Высота зубьев у пил для продольного пиления

зубья с углом резания 6 = а + р меньше 90°, для поперечного — с уг­ лом резания 90° и больше. Поэтому при поперечном пилении^передний угол равен отрицательной величине или нулю. Строгальные пи­ лы используют для распиловки древесины в любом направлении. Диаметр круглых пил выбирают в зависимости от.толщины распи­ ливаемого материала. Для его определения можно пользоваться следующими формулами:

D —2 (Я + а + 50) мм — при работе на станках с нижним распо­ ложением пильного вала;

D = 2 (H + R 1 + 50) мм — при работе на станках с верхним рас­ положением вала, где Н — толщина распиливаемого материала, мм; а — расстояние от оси пильного вала до плоскости стола, мм;

R 1 — радиус зажимных шайб для крепления пилы (2R\ = 5yD), мм. Рекомендуемая скорость резания круглыми пилами 40—• 60 м/сек. Размеры плоских круглых пил (ГОСТ 980—69) приведе­

ны в табл. 2.

Л е н т о ч н ы е п и л ы делятся на пилы для продольного пиле­ ния бревен и брусьев, столярные и делительные. Пилы для про­ дольного пиления бревен и брусьев имеют ширину полотна от 230 до 350 мм и толщину от 1,4 до 2,2 мм (градация 0,2 мм). Профили этих пил приведены на рис. 9, а.

Столярные пилы применяют в основном для выпиловки криво­ линейных заготовок и деталей. Они имеют небольшую ширину по-

15

Т а б л и ц а 2

Размеры круглых пил

лотна (от 10 до 60 мм) и малую толщину (0,6—0,9 мм). Профиль столярной пилы показан на рис. 9, б.

Рис. 9. Профили зубьев ленточных пил:

а — пилы для продольного пиления бревен и брусьев, б — столярной пилы, в — делитель­

ных пил (/ и //)

Делительные пилы используют для распиловки досок. Они име­ ют сравнительно широкое полотно (от 50 до 175 мм) толщиной от 0,9 до 1,2 мм. Профили зубьев этих пил представлены на рис. 9, в. Зубья профиля I предназначены для распиловки древесины твер­ дых пород, а зубья профиля II — мягких пород.

16

Размеры зубьев ленточных пил приведены в табл. 3.

Концы ленточной пилы соединяют пайкой (внахлестку или встык), получая бесконечное пильное полотно. Потребная длина ленты определяется по формуле

L = 3,14D -f- 2/ -(- с мм,

где D — диаметр пильного шкива, мм\ I — расстояние между осями шкивов, мм\ с — припуск на пайку пилы, мм.

Чтобы движение пил в пропиле было свободным, необходим за­ зор между полотном пилы и боковой стенкой пропила. Зазор соз­ дается за счет развода зубьев пил или плющения. Развод заклю­ чается в отклонении вершин зубьев: одного в правую сторону, со­

древесину по всей ширине снимают два соседних зуба, а при плю­ щенных — один зуб.

Развод и плющение зубЬев могут производиться ручным или ме­ ханическим способом. Величина развода зубьев на одну сторону составляет 0,3—0,5 мм. Меньший развод имеют пилы, предназна­ ченные для распиловки твердолиственных пород и мерзлой древе­ сины, больший развод — пилы для распиловки мягколиственных и хвойных пород.

У строгальных пил зазор между диском пилы и боковой стенной пропила создается за счет поднутрения дисков, у пил с пластинка-

17

ми из твердого сплава — за счет свеса пластинок относительно дис­

ка пилы.

Затупившиеся зубья затачивают и правят точильными кругами на заточных станках-автоматах. Заточка производится при снятии за один проход небольшого (до 0,05 мм) слоя металла. При этом пилу пропускают через автомат три-четыре раза.

Для придания устойчивости при вращении круглые пилы про­ ковывают, в результате чего ослабляется средняя зона диска, а на­ ружная часть (пильная кромка) натягивается.

Местные дефекты пил в виде слабых и тугих мест, выпучин, складок и крыловатости устраняют правкой диска пилы на нако­ вальне специальными пилоправными молотками.

Правильность проковки определяют линейкой, укладывая ее на диск по направлению радиусов. Между линейкой и диском в цент­ ральной его части должен быть просвет, одинаковый при любом по­ ложении линейки. Величина просвета зависит от диаметра пилы и числа оборотов.

У ленточных делительных пил для увеличения поперечной же­ сткости удлиняют среднюю часть полотна пилы. Для этого полотно пилы прокатывают или вальцуют в специальных вальцовочных станках. Столярные ленточные пилы обычно не вальцуют.

Ножи. Для обработки древесины фрезерованием на фуговаль­ ных, рейсмусовых, строгальных и других деревообрабатывающих станках применяют плоские ножи с прямолинейной режущей кромкой.

18

Ножи изготовляют без прорезей — тип I (рис. 10, а) и с проре­ зями— тип II (рис. 10, б). Ножи без прорезей имеют следующие размеры: длина (L) от 30 до 1610 мм, ширина (В) 25, 32, 40 и 45 мм, толщина 3—4 мм. Ножи с прорезями изготовляют длиной от 40 до 310 мм, шириной 100, ПО и 125 мм и толщиной 6—10 мм. Чис­ ло прорезей от 1 до 4.

Ножи типа I изготовляют однослойными, а типа I I — двухслой­ ными (режущий слой и корпус). Угол заострения обоих типов но­ жей 40±2°. При обработке древесины мягких лиственных и хвой­ ных пород угол заострения может составлять 30—35°.

На рис. 11 показан один из способов установки плоских ножей в круглой ножевой головке. Различное выдвижение ножей над ци­ линдрической поверхностью ножевой головки дает возможность ре­ гулировать толщину снимаемого слоя.

Диаметрально устанавливаемые ножи должны иметь одинако­ вую массу. При обнаружении разницы в массе ножи уравновеши­ вают (балансируют), снимая часть металла с более тяжелого ножа. Одноименные крепежные детали ножевых головок также должны быть строго одинаковой массы.

Плоскости ножей обязательно шлифуют. На них не допускают­ ся раковины, зазубрины и заусенцы. Затачивают ножи на точиль­ ных станках.

Фрезы. Фрезы бывают цельные, составные, сборные и комбини­ рованные. У цельных фрез (рис. 12, а) зубья и корпус изготовлены из одного куска металла и представляют собой одну деталь. Со­ ставные фрезы (рис. 12, б) собирают из двух или более цельных фрез. В сборных фрезах (рис. 12, в) в корпусе устанавливаются сменные ножи. Комбинированная фреза (рис. 12, г) представляет собой комбинацию нескольких инструментов.

19