Пиление древесины на станках
Обработка древесины на круглопильных станках Материалы, обрабатываемые на круглопилъных станках По степени обработки древесины материалы делят на пиленые лесоматериалы (пилопродукцию), плитные древесные материалы, лущеный и строганый шпон, фанеру, древеснослоистые пластики и др. Пилопродукцию получают продольным делением бревен на части, с последующим продольным и поперечным раскроем полученных частей. Наибольшее применение в строительстве получили бревна из древесины хвойных пород: сосновые, еловые, пихтовые, лиственничные и кедровые. Из древесины лиственных пород наибольшее применение получили бревна из бука, березы, липы, ольхи, осины и тополя. Пиломатериалы - это продукция, полученная при раскрое бревен и рассортировании по размерам и качеству на бруски, доски и брусья. Доска - пиломатериал толщиной до 100 мм и шириной более двойной толщины. Брусок - пиломатериал, имеющий в сечении форму прямоугольника, толщиной до 100 мм и шириной не более двойной толщины. Тонкие короткие бруски толщиной менее 30 мм и длиной менее 3 м называются планками. Брус - пиломатериал, имеющий в бруске расстояние между параллельными сторонами более 100 мм. Соответственно числу пропиленных сторон брусья бывает двух -, трех -и четырехбитные. По степени обработки доски и бруски могут быть обрезными, односторонне обрезными и необрезными. В пиломатериалах продольную широкую сторону называют пластью, а узкую - кромкой. Линия пересечения пласти и кромки образует ребро. Каждый пиломатериал имеет концевую поперечную
сторону - торец. Обрезными называют пиломатериалы с кромками, полностью опиленными или имеющими частично неспиленную поверхность бревна-обзол. Необрезные пиломатериалы имеют только пропиленные пласти. Вырабатывают пиломатериалы в соответствии с нормативно-техническими документами и ГОСТами. Так, пиломатериалы хвойных пород имеют следующие параметры. Подлине: от 1 до 6,5 м с градацией 0,25 м. По толщине (мм): 16,19,22,25, 32, 40, 44, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 175,200, 250. По ширине (мм): 75,100,125, 150,175,200,225,250,275. Пиломатериалы лиственных пород характеризуются такими размерами. По длине: из твердых лиственных пород - от 0,5 до 6,5 м с градацией 0,1 м; из мягких лиственных пород и березы - от 0,5 до. 2 м с градацией 0,1 м и от 2 до 6,5 м с градацией 0,25м. По толщине (мм): 13,16,19,22,25,28,32,35,40, 45,50,55,60,65,70,75,80,90 и 100. По ширине (мм): обрезные -60,70,80,90,100,110,130,150,180,200, необрезные - 50 мм и более с градацией 10 мм. Приведенные размеры относятся к древесине влажностью 15 %. Если древесина имеет влажность более 15%, размеры пиломатериалов должны иметь припуски на усушку. По качеству древесины пиломатериалы подразделяют на сорта (в порядке снижения качества): хвойные - отборный, I, II, III, IV; лиственные -1, II, III. Сортность пиломатериалов устанавливают по наличию пороков древесины и дефектов обработки. Фанера - слоистый материал, состоящий из склеенных между собой листов лущеного шпона, иногда в композиции с другими материалами. По числу слоев шпона различают трехслойную, пятислойную и многослойную фанеру. Число слоев в большинстве случаев нечетное. При четном числе слоев шпона Два средних слоя должны иметь параллельное направление волокон. Фанера по сравнению с пиломатериалами обладает преимуществами: имеет почти равную прочность во всех направлениях; мало коробится и растрескивается; легко гнется и транспортируется; не имеет сквозных трещин; листы имеют большие размеры. Размеры листов фанеры (мм): длина от 1220 до 2440; ширина от 725 до 1525; толщина от 1,5 до 18.-
Фанерные плиты - слоистая клеенная древесина определенной толщины и конструкции, состоящая из семи и более слоев лущеного шпона, склеенных между собой синтетическими клеями под давлением. Фанерные плиты подразделяют на следующие марки: ПФ - А; ПФ - Б; ПФ - В; ПФ - X и ПФ -Л.
Древесноволокнистые плиты (ДВП) - изготавливают из древесных растительных волокон с добавками специальных составов. Основным сырьем для производства ДВП является древесная щепа и дробленка, получаемая на рубительных машинах из разных древесных отходов. В зависимости от плотности ДВП разделяют на мягкие, полутвердые, твердые и сверхтвердые. Исходя из предела прочности при изгибе, плиты изготовляют таких марок: М-4,М - 12, М-13 - мягкие; ПТ -100 - полутвердые; Т - 350 и Т - 400 - твердые; СТ - 500 - сверхтвердые. Твердые ДВП широко применяют в мебельной промышленности для изготовления задних и боковых стенок.
Древесностружечные плиты (ДСП) - один из наиболее перспективных конструктивно-отделочных материалов в строительстве и производстве мебели. Плиты выпускают длиной 2440,2750,3500,3660 и 5500 мм; шириной 1220, 1500, 1750, 1830 и 2440 мм; толщиной 10-26 мм. Для производства изделий из древесины исходный материал в виде брусьев, досок, листов фанеры и древесных плит необходимо предварительно раскроить на заготовки. Эту технологическую операцию выполняют на круглопильных станках. Виды раскроя приведены на рис. 96.
Рис. 96. Виды обработки на круглопильных станках: а-торцевание заготовки; б-раскрой кратной заготовки по длине; в-продольная распиловка по ширине; г-ребровая распиловка; д-распиловка под углом; е-раскрой плитных материалов; ж-опиловка кромок щитов; з-выборка пазов
Так, торцевание досок и брусковых заготовок (рис. 96 а) производят на станках для поперечного раскроя. Станки бывают одно - или многопильные, они дают возможность выпиливать одновременно несколько кратных заготовок (рис. 96 б). Продольный раскрой пиломатериалов и заготовок (рис. 96 в,г) осуществляют на круглопильных станках. Раскрой листовых материалов и плит на щитовые детали (рис. 96 е) выполняют на раскроечных станках, а опиловку кромок (рис. 96 ж) - на форматно-обрезных. Если требуется получить детали с профильными кромками (рис. 96 з), то форматно-обрезные станки дополнительно оснащают профильными фрезами.
Относительно распиливаемого материала станки могут быть с верхним (рис. 97 а, б) и нижним (рис. 97 в) положением
пил. При продольном пилении используют преимущественно встречное резание (рис. 97 б). Скорость резания на круглопильных станках устанавливают постоянной (50 - 70 м/сек), а скорость подачи регулируют в зависимости от толщины материала.
Рабочие инструменты круглопильного станка по дереву - круглые пилы Пилы с плоским диском наиболее распространены и широко применяются на большинстве круглопильных станков. Для круглопильных станков промышленностью выпускается несколько типов круглых пил, что объясняется их различным технологическим назначением. Круглая пила (рис. 98) состоит из корпуса (тонкого диска) и режущей части (зубчатого венца). По форме диска в поперечном сечении круглые пилы подразделяют на пилы с плоским диском, конические и диски с выборкой (поднутрением). Сталь, используемая для пилы, должна обладать пластичностью, позволяющей штамповку и развод зубьев. Зубья круглых пил с плоским диском могут быть оснащены твердосплавными пластинками или наплавками.
Рис. 98. Конструкции круглых пил: i-общий вид; б-с плоским дном; в-левоконическая; г-правоконическая; д-двустороннеконическая; е-строгальная с двухконусным поднутрением; ж-строгальная с одноконусным поднутрением
Основными конструктивными параметрами круглых пил являются: наружный диаметр Д, диаметр посадочного отверстия d, толщина в, число зубьев z. Геометрия режущих зубьев круглых пил характеризуется линейными и угловыми параметрами. К линейным параметрам относятся: шаг и высота зубьев, радиус скрупления впадины, длина задней грани. Шаг зубьев t3 - расстояние между вершинами двух смежных зубьев. Высота зуба h3 - расстояние между вершиной и дном впадины зуба, измеренное по радиусу пилы. В зависимости от вида пиления, положения пилы и направления вращения выбирается и профиль зубьев круглых пил.
Рис. 99. Круглые плоские пилы для распиловки древесины: а,б-стальные для продольной распиловки; в,г-стальныедля поперечной распиловки; д,е,ж-с пластинками из твердого сплава для распиловки древесных материалов; Пилы круглые плоские для распиловки древесины изготавливают двух типов: 1 - для продольной распиловки, 2-для поперечной. Плоские пилы типа 1, исполнения 1 ( рис. 99 а) применяют для продольной распиловки древесины в круглопильных станках с механизированной подачей, а пилы исполнения 2 (рис. 99 б) преимущественно для станков с ручной подачей и в электрофицированном ручном инструменте. Пилы типа 2, исполнения 1 (рис. 99 в) применяют для поперечной распиловки древесины в станках с нижним расположением пильного вала, а пилы исполнения 2 (рис. 99 г) - в станках с верхним расположением пильного вала. Промышленность выпускает большое разнообразие типоразмеров крутых пил. Их диаметр колеблется от 125 до 1500 мм, толщина от 1 до 5,5 мм, число зубьев для пил типа 1 может быть 24, 36,48, 60, 72; у пил типа 2 - 36,60,72, 96 и 120. Диаметр посадочного отверстия 32,50 и 80 мм. Нормальная устойчивая работа круглой пилы возможна только при правильном выборе диаметра И толщины диска, а также диаметра фланца, закрепляющего пилу на шпинделе станка. Наименьший диаметр (мм) пильного диска вычисляют по формулам: для пил с верхним расположением шпинделя D = 2( H + 0,5d + h); для пил с нижним расположением шпинделя D =2(H+g+H) где Н - высота пропила (мм), d - диаметр зажимного фланца (мм), g - наименьшее расстояние от оси пилы до поверхности стола станка (мм), h - наименьший выход пилы из пропила, примерно равный высоте зуба пилы (мм). Изготовляют крутые пилы из инструментальной стали 9 X Ф. Средняя стойкость круглых плоских пил между переточками составляет не менее 90 мин. при распиловке древесины хвойных и мягких лиственных пород и 60 мин при распиловке древесины твердых лиственных пород. Допускаемые предельные отклонения от установленных размеров круглых пил приведены в таблице 22. Таблица 22. Допускаемые отклонения в размерах круглых пил.
Отклонения для пил толщиной от 1,2 до 3,4 мм ограничивают величиной ±0,07 мм, а д ля пил толщиной 3,8 мм и более -±0,13 мм. Допускаемая разноутолщенность для пил толщиной от 1,2 мм до 3,4 мм составляет не более ОД мм, а для пил толщиной 3,8 мм и выше - не более 0,15 мм. Центры пилы и отверстия для вала должны совпадать (эксцентриситет допустим не более 0,05 мм) (см. таблицу 23).
Плоские круглые (дисковые) пилы с твердосплавными пластинами - применяют преимущественно для распиловки листовых и плиточных древесных материалов, облицованных плит и щитов, фанеры, клееной и. цельной древесины. Режущие пластины зубьев пил изготавливают из металлокерамического сплава карбида вольфрама и кобальта ВК 6, ВК15, а корпус пил из стали 50 ХФА или 9 X Ф. Пилы с твердосплавными пластинами выпускают диаметром Д = 100 - 450 мм; диаметром посадочного отверстия d = 32, 50, 80 или 130 мм; числом зубьев Z = 24, 36, 48, 56, 72. Толщина корпуса пил В = 2 - 2,8 мм, толщина с учетом твердо сплавных пластин В = 2,8 - 4,1 мм. Пилы изготавливают двух типов: 1 - с наклонной задней поверхностью; 2 - без наклона ( см. рис. 99) |
|||||||||||||||||||
Таблица 23. Размеры и число зубьев плоских круглых пил для продольного и поперечного распиливания древесины
Диаметр пилы(в мм) |
Толщина пилы (в мм) |
|
|
|
Профиль |
зубьев |
|
|
|||
I |
II и III |
IV |
V |
и VI |
|||||||
Число зубьев пилы дли распиливании |
|||||||||||
Продольного |
Поперечного |
||||||||||
150 |
« |
60 |
36 |
- |
- |
|
- |
- |
- |
||
200 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
60 |
36 |
- |
' |
- |
- |
93 |
72 |
250 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
60 |
36 |
60 |
48 |
36 |
- . |
93 |
72 |
300 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
60 |
36 |
60 |
48 |
36 |
- |
93 |
72 |
350 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
60 |
36 |
60 |
48 |
36 |
- |
96 |
72 |
400 |
1,8 |
2,0 |
2,0 |
60 |
36 |
60 |
48 |
36 |
120 |
96 |
72 |
450 |
1,8 |
2,0 |
2,0 |
- |
- |
60 |
48 |
36 |
129 |
96 |
72 |
500 |
1,8 |
2,0 |
2,0 |
- |
- |
60 |
48 |
36 |
129 |
96 |
72 |
550 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
- |
- |
60 |
48 |
36 |
129 |
96 |
72 |
600 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
- |
- |
60 |
48 |
36 |
129 |
96 |
72 |
650 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
- |
- |
60 |
48 |
36 |
129 |
96 |
72 |
700 |
2,4 |
2,6 |
3,0 |
- |
- |
60 |
48 |
36 |
129 |
96 |
72 |
Пилы круглые ( дисковые) строгальные - применяют для чистовой распиловки сухой древесины (влажностью не более 20 %) в любом направлении относительно волокон. У строгальных пил боковые поверхности имеют поднутрение от периферии к центру, вследствие чего отпадает необходимость в уши-рении режущего венца разводом или плющением зубьев. Боковые режущие кромки зубьев строгальной пилы, формирующие поверхности пропила, расположены в одной плоскости. Пилы круглые (дисковые-) конические - применяют для ребровой распиловки пиломатериалов на тонкие дощечки с целью уменьшения отходов древесины в опилки ( ширина пропила у таких пил составляет 1,7 - 2,7 мм, что почти вдвое меньше, чем при пилении плоскими пилами). Толщина отпиливаемых дощечек не должна превышать 12-18 мм, иначе диск не сможет отгибать их в сторону и произойдет заклинивание пилы в пропиле.
|
Подготовка круглых пил по дереву к работе Подготовка к работе круглых плоских пил включает правку, заточку и развод зубьев. Пилы после подготовки должны удовлетворять следующим требованиям. Количество зубьев и их профиль должны соответствовать виду распиловки. Диск пилы должен иметь плоскую форму. Отклонение от плоскостности (коробление) на каждой стороне диска диаметром до 450 мм должно быть не более 0,1 мм. Плоскостность пилы проверяют поверочной линейкой или на специальном приспособлении. Если плоскостность нарушена, местные и общие дефекты формы полотна исправляют правкой при помощи проковочного молотка. Перед этим установленные границы дефектов очерчивают мелом. Требуемые угловые параметры зубьев и острота режущих кромок обеспечиваются заточкой пилы. Пила считается правильно заточенной, если обеспечены: заданный стандартный профиль зубьев (отклонение угловых параметров не должно превышать ± 1°, разность шага зубьев не должна превышать
0,25 мм при шаге 10 - 40 мм, 0,40 мм при шаге 40 -50 мм); отсутствие заворотов, надломов, заусенцев и засинения вершин зубьев; плавное скругление дна межзубовых впадин. После заточки зубья пил разводят. При этом отгибают кончики соседних зубьев в разные стороны на 1/3 их высоты. Величину отгиба каждого зуба (развод на сторону) устанавливают в зависимости от резания и породы древесины. Для поперечного раскроя пилами диаметром 500 мм развод на сторону должен быть 0,3 мм для сухой древесины и 0,4 мм для древесины влажностью свыше 30 %. Точность развода зубьев контролируют индикаторным разводомером или шаблоном. Инструменты для разводки зубьев пил показаны на рис.100 (см. таблицу 24).
Рис. 100. Инструменты для разводки зубьев пил: a-простая разводка с упорами; б-шаблон для проверки правильности развода зубьев; 1-пила; 2-шаблон; 3-рычаг; 4-пластинка; 5-регулировочные винты; 6-шарнирный регулятор величины развода; 7-шкала; 8-винт с упором; 9-пружина
Таблица 24. Величины развода зубьев пил (в мм)
Пнлы II ИХ ВИДЫ |
Характер древесины |
|
Хвойные иороды влажиосгыо до 25% |
Твердые породы влажиосгыо до 25% |
|
Круглые универсальные пилы |
0,50 - 0,60 |
0,40 - 0,45 |
Торцовочные |
0,40 - 0,50 |
0,30-0,35 |
Ленточные столярные |
0,25 - 0,30 |
0,20-0,25 |
Рис. 101. Приспособление для проверки качества правки круглой пилы: 1-основание; 2-коренная шайба; 3-стойка; 4-индикатор; 5-пила; 6-вал; 7-съемная шайба; 8-рукоятка