Все о станках для деревообработки

Все о станках для деревообработки
Илья Мельников

Столяр-плотник
Из данной книги вы узнаете, что деревообрабатывающее электрифицированное оборудование разделяют на станки общего назначения, станки для специальных производств и универсальные.

К станкам общего назначения относят станки для раскроя досок, брусков, щитов, плит; фрезерования по плоскости и профилю; образования шипов и проушин; сверления отверстий; образования пазов и гнезд; окончательной механической обработки и др. К станкам для специальных производств относится оборудование, предназначенное для изготовления оконных и дверных блоков, клееных конструкций и др.

Илья Мельников

Все о станках для деревообработки

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Деревообрабатывающее электрифицированное оборудование разделяют на станки общего назначения, станки для специальных производств и универсальные. К станкам общего назначения относят станки для раскроя досок, брусков, щитов, плит; фрезерования по плоскости и профилю; образования шипов и проушин; сверления отверстий; образования пазов и гнезд; окончательной механической обработки и др. К станкам для специальных производств относится оборудование, предназначенное для изготовления оконных и дверных блоков, клееных конструкций и др. На универсальных станках выполняют различные работы: раскрой пиломатериалов по длине и ширине, фрезерование, сверление и др.

Для всех деревообрабатывающих станков принята буквенно-цифровая индексация, в соответствии с которой каждому станку дается буквенный индекс, обозначающий тип станка, а цифры, расположенные за буквой, показывают параметры станка и номер модели.

Так, круглопильные станки для продольной распиловки пиломатериалов обозначаются буквами ЦД, прирезные – ЦДК, круглопильные для поперечной распиловки балансирные – ЦКБ, маятниковые – ЦМЭ, суппортные – ЦПА, фуговальные – СФ, рейсмусовые – СР, фуговально-рейсмусовые ФР, четырехсторонние продольно-фрезерные – С, шипорезные рамные односторонние – ШО, двусторонние – ШД, для ящичных прямых шипов – ШП, "ласточкин хвост" – ШЛХ, фрезерные – Ф, сверлильные – Св, цепнодолбежные – ДЦ, шлифовальные – Шл.

Марка С2Р12-2 означает, что это двусторонний рейсмусовый станок с шириной строгания 1200 мм второй модели.

В зависимости от количества рабочих шпинделей деревообрабатывающие станки бывают одно– и многошпиндельные, количества операций – одно– и многооперационные, количества обрабатываемых сторон – одно-, двух– и четырехсторонние.

По степени механизации станки делят на полумеханизированные и полностью механизированные. У полумеханизированных станков механизирован процесс обработки, но подача ручная, у полностью механизированных механизированы процессы обработки, но отсутствует автоматизация. У полуавтоматических станков автоматизирована часть главных операций, а у автоматических – все операции.

Конструкция деревообрабатывающих станков зависит от их назначения. Однако, различаясь по устройству, станки имеют конструктивные элементы одинакового назначения – станины, столы или каретки для базирования деталей, сборочные единицы для закрепления режущего инструмента и сообщения ему или заготовке рабочих движений.

Элементы станков делятся на основные и вспомогательные. Основные органы выполняют функции по обработке древесины и подаче материала к инструменту (ножевые и пильные валы, подающие вальцы, конвейеры и т.д.). К вспомогательным органам относят устройства для заточки режущего инструмента, настройки и смазывания станков, удаления отходов.

Деревообрабатывающие станки состоят из двигательных, передаточных и исполнительных механизмов. К двигательным механизмам относятся электрические, гидравлические и пневматические приводы. Передаточный механизм передает движение от двигательного (механизм подачи) к исполнительному механизму (механизм резания).

Станок состоит из следующих основных частей: станины, столов, механизмов резания и подачи, привода, ограждений, приборов контроля, учета.

Механизмы резания служат для крепления режущего инструмента. Размещаются они обычно на суппортах, которые бывают подвижные и неподвижные.

Процесс резания осуществляется двумя способами: режущий инструмент надвигается на материал (торцовочные, цепнодолбежные станки) или материал подается к режущему инструменту (продольно-фрезерные станки).

Для правильной подачи материала в станок применяют направляющие линейки, угольники, прижимы, ролики, башмаки.

Во избежание вибрации материал прижимают к линейке пружинными прижимами.

КРУГЛОПИЛЬНЫЕ СТАНКИ

Круглопильные станки применяют для раскроя пиломатериалов, плитных материалов (фанеры, древесноволокнистых, древесностружечных плит). В зависимости от выполняемых операций станки бывают для поперечного и продольного раскроя.

Для поперечного раскроя применяют торцовочные шарнирно-маятниковые станки ЦМЭ-ЗА и торцовочные с прямолинейным перемещением пилы ЦПА-40.

Наибольшая ширина раскраиваемых пиломатериалов на станках ЦМЭ-ЗА и ЦПА-40 составляет 400 мм, наибольшая толщина 100 мм. Для раскроя пиломатериалов на станках ЦМЭ-ЗА применяют пилы диаметром до 500 мм, а на станке ЦПА-40 – до 400 мм. Частота вращения пил на этих станках 3000 об/мин, мощность электродвигателей 4,0 и 5,4 кВт.

Отрезки короче 500 мм торцуют в шаблонах. Пильный диск должен быть оборудован автоматически действующим ограждением так, чтобы зубья пилы открывались на толщину распиливаемого материала. При работе на станке рабочий должен находиться на расстоянии не менее 300 мм от пильного диска.

Для продольного раскроя пиломатериалов применяют круглопильные станки с механической подачей ЦА-2А, прирезные однопильные ЦДК4-3, пятипильный ЦДК5-2 и др. Для распиливания горбылей на доски и толстых досок на тонкие используют ребровый станок ЦР-4А.

Прирезной однопильный станок ЦДК4-3 является основным видом оборудования, применяемого при производстве столярно-строительных изделий. Пиломатериалы подаются в станок гусеничным конвейером по призматическим направляющим, обеспечивающим точность и прямолинейность распиловки. Скорость подачи пиломатериала регулируется вариатором без остановки конвейера. В зависимости от толщины распиливаемого материала суппорт перемещается по направляющим станины по высоте. Распиливаемый пиломатериал к подающему конвейеру прижимается роликами, находящимися в суппорте. Станок снабжен когтевой защитой против обратного вылета пиломатериалов из станка. На станке можно обрабатывать пиломатериалы шириной до 315, толщиной 6-120 мм. Скорость подачи пиломатериала 8-60 м/мин, наибольшая скорость резания 61 м/с, частота вращения пильного вала 2940 об/мин.

Для работы на круглопильных станках применяют плоские круглые пилы, представляющие собой диск, на окружности которого насечены зубья. Пилы бывают двух типов: тип 1 – для продольного раскроя и тип 2 – для поперечного. Пилы типа 1 исполнения 1 изготовляют диаметром 200-1500 мм, исполнения 2 – диаметром 160-250 мм. Пилы типа 2 исполнения 1 имеют диаметр 360-1500, а исполнения 2 – 2125-1500 мм. Толщина пил всех типов 1-5,5 мм.

Пилы диаметром до 250 мм используют для работы на фрезерных станках, диаметром до 500 мм – на круглопильных станках, диаметром до 700 мм – на педальных торцовочных станках.

Зубья пил для поперечного раскроя древесины имеют двустороннюю косую заточку, что позволяет пилить ими в обе стороны, а зубья для продольного раскроя – прямую заточку, мим можно пилить только в одну сторону. Пилы разводят или плющат для избежания заедания их в материале. При разводе зуб отгибают примерно на 2/3 его высоты. (Величина развода зубьев зависит от породы и влажности древесины.)

Выравнивают вершины зубьев фугованием. Для придания пильному диску устойчивости его проковывают, потом затачивают, отавляя профиль зубьев неизменным. При более высоких требованиях к качеству распиловки применяют пилы круглые строгальные диаметром 160-400, толщиной 1,2-3,5 мм.

Для раскроя древесины, фанеры и древесных плитных материалов используют пилы дисковые дереворежущие с пластинами из твердого сплава. Их устанавливают на круглопильных форматных станках и автоматических линиях.

Станки для поперечного раскроя оборудуют столом с роликами и упорной линейкой, располагаемыми непосредственно у станка, причем левую сторону стола делают длиной 7 м, а правую несколько длиннее самой длинной заготовки – около 3 м. Перед работой проверяют положение пилы в вертикальной плоскости по отношению к столу и правильность установки направляющей линейки.

Раскраивают доски по разметке или упорам, вырезая пороки и выкраивая в первую очередь длинные отрезки, следя за тем, чтобы доски плотно прилегали к линейке, так как при неплотном прилегании получается косой рез. При раскрое рабочие передвигают доску до упора, затем один из рабочих прижимает левой рукой доску к направляющей линейке, а правой плавно, без рывков надвигает на нее пильный диск.

Продольный раскрой ведут на заданный размер по ширине заготовки, для чего направляющую линейку устанавливают от диска на расстоянии, равном ширине заготовки, плюс половина развода пилы. Когда отрезки раскраивают не на заданный размер, а на другие размеры по ширине, пользуются специальными закладками, которые крепятся к направляющей линейке.

На станке работают двое рабочих. Станочник подает доски в станок, а второй рабочий убирает их или подает станочнику для повторного раскроя.

При продольном раскрое доску нужно подавать равномерно, без толчков и рывков и периодически проверять правильность размеров заготовок.

Если при торцовке наблюдается косина реза по ширине доски, то это означает, что нарушена прямолинейность линейки (направляющей), а если имеется косина реза по толщине доски – нарушена перпендикулярность оси пильного вала поверхности стола. Рваные торцы на заготовках получаются при биении пильного вала.

На прирезных станках непараллельный пропил получается, если направляющая линейка установлена непрямолинейно, мшистый – если ось пильного вала неперпендикулярна направлению движения подающей цепи, пропил с нарушением прямого угла между пластью и кромкой – следствие нарушения перпендикулярности пильного вала плоскости звеньев гусеничной цепи.

У круглопильных станков пильный диск должен быть защищен сверху автоматически действующим ограждением, открывающим зубья лишь в процессе пиления. У станков для продольного раскроя диск снизу ограждают защитными щитками. Для предотвращения заклинивания зубьев пилы за пильным диском на расстоянии до 10 мм устанавливают расклинивающий нож.

ПРОДОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ

После раскроя пиломатериалы имеют неровную, шероховатую поверхность, покоробленность и ряд других дефектов, устраняемых фрезерованием. В процессе фрезерования получают выверенную поверхность, по которой можно выверять остальные поверхности.

Для продольного фрезерования используют фуговальные, рейсмусовые и четырехсторонние продольнофрезерные станки. Обычно на фуговальных станках фугуют под прямым углом пласть и кромку, ориентируясь на которые при дальнейшем фрезеровании на четырехстороннем продольно-фрезерном станке получают деталь нужной формы.

На фуговальных станках выравнивают поверхности заготовок по плоскости и в угол. Станки бывают с ручной и механической подачей. Станины фуговальных станков делают чугунными литыми, на них монтируют электродвигатель привода ножевого вала, передний и задний столы, между которыми вращается ножевой вал. Ножевой вал имеет два-четыре тонких ножа, которые закрепляются на нем клиновым устройством и выступают над кромкой стружколомателя на 1-1,5 мм. Передний стол длиннее заднего, что обеспечивает более точное фугование. Столы устанавливают так, чтобы задний стол находился на уровне выступающих режущих кромок ножей вала, а передний – ниже на толщину снимаемой стружки.

Фуговальный односторонний станок с механической подачей СФК6-1 снабжен автоподатчиком конвейерного типа с бесступенчатым приводом подачи. На станке можно обрабатывать материал шириной до 630 мм с наибольшей глубиной снимаемого слоя 6 мм. Частота вращения ножевого вала 4500 об/мин. Скорость подачи 7-30 м/мин.

Фуговальные станки с автоматической подачей двусторонние применяют для одновременного фрезерования у заготовок пласти и кромок. В отличие от односторонних двусторонние станки кроме горизонтального вала оборудованы вертикальной ножевой головкой, которой фрезеруют кромку заготовки. К вертикальной головке, горизонтальному валу заготовки подаются автоподатчиком.

Работают на станке с ручной подачей следующим образом: рабочий осматривает заготовку с обеих пластей, после чего кладет ее на переднюю плиту стола и правой рукой берет за торец, затем надвигает заготовку на ножевой вал, придерживая плотно левой рукой до момента, когда передний конец заготовки пройдет ножевой вал, после чего левой рукой прижимает заготовку к задней плите. Обрабатывают заготовки с вогнутой стороны. Подавать их на ножевой вал надо равномерно, без рывков, толчков. Фрезеруют заготовки до образования чистой поверхности. В станки с механической подачей заготовки подают одну за другой – торец в торец.

Качество обработки проверяют так: складывают фугованные заготовки обработанными кромками или пластями и, если между ними нет просветов, обработка считается удовлетворительной. Если между кромкой и пластью заготовки не получается прямой угол, надо настроить направляющую линейку. Непрострожка и вырывы на обработанной поверхности получаются, если столы установлены не параллельно в продольном и поперечном направлениях. Непрострожка по ширине получается при отклонении ножевого вала относительно плоскости заднего стола.

Ножевой вал фуговальных станков с ручной подачей должен иметь ограждение, открывающееся лишь при проходе заготовки и автоматически закрывающееся после ее обработки.