Раскрой плитных и листовых материалов в деревообработке. Общие сведения о раскрое плитных материалов. Методика автоматизации раскроя материалов

Для оптимального раскроя плитных и листовых материалов, обеспечивающих максимальный выход заготовок, комплектность и возможность использования специализированного оборудования, составляют карты раскроя, на основании которых заполняют спецификации потребных древесных материалов.

При небольшом количестве типоразмеров заготовок карты раскроя составляют в следующем порядке: выбирают плиту (лист) со стандартными размерами, вычерчивают ее в масштабе, в том же масштабе вписывают в нее заготовки одного или нескольких типоразмеров. Выполняется несколько вариантов карт раскроя и выбирается вариант с наибольшим процентом выхода заготовок, обеспечивающий комплектность заготовок на изделие. Карты раскроя столярных и фанерных плит должны учитывать заданное расположение по длине заготовок реек основы и волокон в слоях шпона. Определение количества плит (листов) стандартных размеров осуществляют расчетом, который сводят в табл. 9.

Таблица 9

Расчет количества плит и параметров заготовок на одно изделие

Материал	Размеры листа, мм	Площадь листа, мм 2	Размеры заготовки, мм	Площадь заготовки (детали), мм 2	Кол-во деталей, шт.	Полезный выход заготовок (деталей)	Кол-во листов на одно изделие, шт.
длина	ширина	длина	ширина

Если в раскройной карте предусмотрено получение из плиты заготовок одного размера, то количество плит должно обеспечить комплектность заготовок на одно изделие. Если из плиты выпиливают заготовки нескольких типоразмеров, то по данной раскройной карте сначала должны быть укомплектованы заготовки, содержащиеся в большем количестве.

Раскройные карты вычерчивают в соответствующем масштабе, на них показывают схемы раскроя, т. е. расположение выпиливаемых заготовок (деталей), а для некоторых листовых материалов указывают направление волокон на лицевой стороне (рис. 1, 2).

Рисунок 1 –

Рисунок 2 – Вариант карты раскроя плиты ЛДСтП 16 мм

Вместе с выполнением рациональных карт раскроя (по расположению и количеству деталей) рассчитывают расход плит, заготовок и материалов на одно изделие или на небольшую партию. Полученные данные заносят в табл. 10, 11, 12. В примечание указывается способ обработки детали, наличие криволинейных поверхностей, специальных отверстий, вид кромочного материала и т. п.

Таблица 10 – Расход плиты ЛДСтП

Таблица 11 – Технологические потери заготовок и деталей из древесных и синтетических материалов

Наименование материала	Технологические потери, %
Заготовки, получаемые со стороны: – из древесины хвойных пород – из древесины лиственных пород
Заготовки, выпиливаемые из пиломатериалов на месте: – из древесины хвойных пород – из древесины лиственных пород
Заготовки из фанеры
Заготовки из древесностружечной плиты
Заготовки из столярной плиты
Заготовки из древесноволокнистой плиты
Заготовки из шпона строганного и лущеного
Заготовки для облицовывания пластей: – из декоративного бумажнослоистого пластика – из синтетического шпона
Заготовки для облицовывания кромок: – из декоративного бумажнослоистого пластика

Таблица 12 – Полезный выход заготовок и деталей из древесных и синтетических материалов

Наименование материала	Сорт, марка	Полезный выход, %
Пиломатериалы хвойных пород: – необрезные – обрезные	1-4 1-4
Пиломатериалы из дуба, бука, ясеня для заготовок: – столов, корпусной и мягкой мебели – стульев и кресел	1-3 1-3
Пиломатериалы из березы для заготовок стульев и кресел: – для прямолинейных заготовок – для криволинейных заготовок	1-3 1-3
Плиты столярные	–
Плиты древесностружечные	П-2М, П-1М, П-1Т
Фанера ФСК и ФК	А/АВ, АВ/В, В/ВВ
Плиты древесноволокнистые твердые	–
Шпон строганый: – твердых лиственных пород – ценных пород – лиственницы	1-2 1-2 1-2
Шпон лущеный: – для чистовой облицовки – для черновой облицовки	1-3 1-3
Шпон синтетический	–
Декоративный бумажнослоистый пластик для облицовывания пластей размером, мм: – 3000 × 1600 и 2600 × 1300 – 1480 × 980	– –

Примечание. Полезный выход дан как средневзвешенная величина для сложившихся по поставкам средних сортовых соотношений материалов.

Спецификация на материалы

На основании выполненных расчетов составляют спецификацию на материалы, которая может служить заявкой на комплектование материалов для изготовления изделия. Оформляется спецификация по табл. 13.

Таблица 13 – Спецификация лесоматериалов для изготовления (количество и наименование изделия)

№ п/п	Наименование материала	ГОСТ	Порода, тип	Сорт	Размеры, мм	Количество
длина	ширина	толщина	м 3 , м 2	шт.

Необходимо учитывать, что около 65 % крупных кусковых отходов и отходов в виде стружки может быть использовано в производстве древесностружечных плит, сувенирной продукции, игрушек и прочих малогабаритных изделий, а также в качестве топлива.

Расчет клеевых материалов

Расчет расхода клеевых материалов выполняется в определенной последовательности:

– вычисляется площадь поверхности склеивания в изделии по группам сложности;

– определяются вид клея и условия склеивания;

– по нормативам расхода клея рассчитывается потребность в клеевых материалах для изготовления изделия.

Расчет площадей склеивания поверхностей выполняют по табл. 14.

Таблица 14 – Расчет склеиваемых поверхностей на ______________________

(наименование изделия)

Марка клея	Способ склеивания	Способ нанесения клея. Наименование детали, на которую наносится клей	Наименование склеиваемых деталей	Размеры склеивае-мых поверхностей, мм	Число поверхностей детали	Число деталей в изделии, шт	Площадь одной поверхности, м 2	Площадь в изделии, м 2
длина	ширина

Расчет расхода клеевых материалов выполняют по табл. 15, 16.

Таблица 15 – Норматив расхода клея, кг/м 2

Таблица 16 – Расчет расхода клеевых материалов на _______________________

(наименование изделия)

§ 10. Раскрой плитных и листовых материалов из дерева

Схемы раскроя. Древесностружечные, древесноволокнистые, столярные плиты, фанеру и бумажно-слоистые пластики раскраивают сквозными резами, т. е. так, чтобы каждый рез разделял материал на части. Наиболее распространены три схемы раскроя: продольный, поперечный и смешанный (рис. 15).

Продольный (рис. 15, а) как самостоятельный вид раскроя применяется довольно редко. В большинстве случаев продольный раскрой применяют для подлежащих склеиванию заготовок с последующей их обработкой или для изготовления различного рода заглушин, совпадающих по длине с раскраиваемыми плитами, к которым не предъявляется строгих требований в отношении размеров и точности углов между смежными кромками. Данный вид раскроя, как правило, предшествует последующему поперечному раскрою получаемых полос.

Поперечный раскрой (рис. 15, б), как и продольный, встречается очень редко и применяется в тех же случаях. Чаще всего он является продолжением раскроя продольных полос на форматные заготовки.

Смешанный (рис. 15, в) сочетает в себе раскрой по двум предыдущим схемам и выполняется на одном и том же станке без снятия отрезанных полос и переналадки. Раскрой производят па многопильных станках с пилами продольного и поперечного резания или на специальных однопильных станках с продольным и поперечным ходом пилы.

Раскрой ведут сквозными пропилами, но получение разноформатных заготовок в процессе раскроя производят смещением отрезанных полос относительно друг друга или включением пил, находящихся на разных расстояниях одна от другой. Наиболее рационален раскрой, позволяющий получить наибольший процент полезного выхода.

Карты раскроя. Карты раскроя - это графически представленное расположение заготовок на стандартном формате раскраиваемого материала. В масштабе на формате раскраивае-мого материала располагают все выкраиваемые из него заготовки.

Карты раскроя составляются с учетом следующих факторов: максимального выхода; комплектности деталей разных размеров и назначения при раскрое партии плит в соответствии с объемом производства; минимального количества типоразмеров деталей при раскрое одной плиты или листа; минимального повторения одних и тех же деталей в разных картах раскроя.

Разработка оптимальных карт (планов) раскроя плитных и листовых материалов предусмотрена двумя способами - без применения ЭВМ и с помощью ЭВМ.

Установлено, что при составлении оптимальных карт раскроя и их реализации значительное влияние оказывают технологические и конструктивные факторы.

К технологическим факторам относятся в основном: размеры исходного материала и деталей мебели; величина припусков на дальнейшую обработку; величина припуска на опиливание для создания базовых кромок; количество типоразмеров заготовок, выпиливаемых из одной плиты (листа) материала.

В мебельной промышленности раскраивают ДВП, ДСтП не-облицованные и облицованные (ламинированные), ДВП с лакокрасочным покрытием, фанеру. Размеры указанных материалов и их предельные отклонения предусмотрены соответствующими ГОСТами, однако для оптимального плана раскроя необходимо выбирать размеры исходного материала, предпочтительные для данных деталей.

Эффективное использование материалов определяется кратностью размеров заготовок, которая устанавливается в соответствии с конструкторской документацией на изделие. При раскрое ДВП с печатным рисунком и фанеры необходимо соблюдение заданного направления рисунка или волокон в заготовках. Для деталей из ДСтП припуски на дальнейшую обработку устанавливают по длине и ширине. Размеры припусков зависят от вида раскраиваемого материала. Для заготовок, которые в дальнейшем подлежат облицовыванию, устанавливаются припуски на опиливание и фрезерование (в зависимости от оборудования). Детали мебели, используемые без облн-цовывания, например изготовленные из ДВП или фанеры, выпиливаются без припусков на обработку.

Для получения заготовок (деталей) точных размеров, правильной геометрической формы (с учетом допускаемой ГОСТом косоугольности плит и листовых материалов) необходимо создание чистовых базовых кромок (величиной 12... 15 мм), которых в зависимости от типа станка может быть одна или две. Величина пропила составляет 4... 5 мм и зависит от толщины пил.

Учитывая конструктивные особенности разгрузочных устройств оборудования и необходимость обеспечения рациональной организации труда рабочих на разгрузке и сортировке заготовок, количество типоразмеров заготовок, выпиливаемых из одного листа исходного материала, принимается не более 3.

К конструктивным факторам относятся: максимальные размеры обрабатываемого материала; количество пильных агрегатов у станка; размеры максимальной ширины полосы, отрезаемой продольной пилой; размеры минимальной ширины полосы, обрезаемой продольной пилой; минимальное расстояние между поперечными пилами; минимальное расстояние между продольными пилами; максимальная высота пропила; производительность оборудования; время на переналадку; режим работы. Эти факторы определяют особенности оборудования для раскроя и определяются его технической характеристикой.

Методика составления карт раскроя вручную. Эта методика предусматривает определенную систему правил составления плана раскроя плит на заготовки или детали, требуемые на планируемый период. Для этого необходимо произвести следующие действия.

1. Составить спецификацию, содержащую наименование заготовок (деталей), их размеры, площадь, количество на планируемый период, размеры исходного материала и его площадь.

2. Спецификацию заготовок записать в порядке убывания площадей.

3. Вычертить на листе карту раскроя, лучше в масштабе 1: 20.

4. Выполнить раскладку деталей (заготовок) на поле карты, учитывающую возможности оборудования, следующим образом: найти расположение продольных резов путем наилучшей укладки заготовки с большей площадью, затем подобрать остальные заготовки из спецификации и заполнить оставшуюся площадь.

5. Сведения по каждой карте занести в таблицу (форма 1), цель заполнения которой - достигнуть комплектности по всем типам заготовок и определить общее количество листов на планируемый период.

Как видно, оптимизация процесса раскроя - сложная задача и решается с помощью ЭВМ. Это возможно при наличии математической модели задачи, описывающей условия раскроя.

При наличии большого числа типоразмеров заготовок решение задачи с помощью ЭВМ может дать значительный эффект. При решении задачи по оптимизации раскроя плит используется алгоритм двойственного симплекс-метода на множестве карт, разрабатываемых ЭВМ при неявно заданной матрице ограничений. Такие задачи на ЭВМ решаются в три этапа.

1. Ввод информации о потребных заготовках, получение полос при различных вариантах сочетания с учетом возможных поворотов заготовок и применяемого оборудования.

2. Решение задач линейного программирования с выявлением базисного варианта допустимых решений уравнений по комплектности, нахождение оптимального варианта.

3. Печать выходной информации в форме оптимальных черт раскроя.

Применение ЭВМ при разработке раскройных карт позволяет повысить выход заготовок на 3 % и сократить сроки разработки карт раскроя. Широкое использование отраслевой системы, унификация щитовых элементов упрощают решение задач по оптимизации раскроя и дают возможность довести полезный выход заготовок до 95... 96 %

При разработке карт раскроя полезный выход (по данным ВПК.ТИМ) должен быть не менее, %: ДСтП 92, плит столярных 85, твердых ДВП с лакокрасочным покрытием 88...90, фанеры 85.

Технология и оборудование раскроя. При небольших объемах производства раскрой производится на обычных круглопильных станках, оснащенных специальными столами для размещения раскраиваемых плит. Однако эти станки малопроизводительны, неудобны в эксплуатации и не обеспечивают требуемой точности раскроя.

В ряде случаев рационально пользоваться трехпильными форматно-обрезными станками ЦТЗФ-1. Станок предназначен для форматной обрезки и раскроя пачки плитных и листовых материалов толщиной до 50 мм. Использование станка ЦТЗФ-1 возможно при продольной или поперечной схеме раскроя плитных материалов и пластиков. Однако, как правило, в этих случаях необходима установка еще круглопильного станка с кареткой для раскроя материала в окончательный размер. При этом резко возрастают трудозатраты, падает производительность труда, снижается процент полезного выхода.

Наиболее производительно раскрой плитных материалов может быть выполнен на станке с программным управлением ЦТМФ. Станок состоит из двух участков - продольного и поперечного. На продольном участке производится отпиливание продольной полосы материала, на поперечном - раскрой продольной полосы на форматы. Загрузка станка автоматизирована. Разгрузка - ручная.

Продольный участок состоит из станины с роликовым столом, продольного пильного суппорта и прижима. На столе смонтированы пневмоцилиндры для поперечного и продольного базирования раскраиваемого пакета. Сверху по обеим сторонам станины смонтированы направляющие, по которым перемещается каретка. Спереди и сзади каретки расположены два ряда толкателей и зажимов для захвата пакета и его подачи на позицию продольного раскроя. Поперечный участок состоит из станины, на которой смонтирована на консолях траверса с поперечными пильными суппортами. За поперечным участком
установлены штанги для приема раскроенных заготовок.

Принципиальная схема раскроя плитных материалов на многопильном станке дана на рис. 16. Вначале продольная пила 1, расположенная под рабочим столом, отпиливает полосу пакета заданной ширины. После произведенного продольного реза ложение. Расположенный за пилой перемещаемый стол приподнимается и принимает на себя отрезанные полосы. Затем стол движется в поперечном направлении и плита группой пил

2 делится на заготовки заданной длины. Количество поперечных пил в зависимости от конструкции станка может быть разным. Однако в процессе раскроя не всегда участвуют одновре-менно все поперечные плиты. Это, как правило, диктуется необходимыми размерами заготовок.

Станок модели ЦТМФ с загрузчиком и укладчиком входит в состав линии раскроя листовых и плитных материалов МРП-1, схема которой дана на рис. 17. Процесс раскроя материала, загрузка и выгрузка его автоматизированы. Программное управление может быстро изменить схему раскроя, которая даег максимальный выход. Раскрой осуществляется одной продольной и десятью поперечными пилами. На этой линии можно вести раскрой по пяти программам. Станок ЦТМФ, входящий в линию, имеет высоту пропила 60 мм, и в зависимости от толщины раскраиваемого материала количество плит в закладке меняется.

Принцип работы линии заключается в следующем. Стопа плит высотой до 800 мм устанавливается автопогрузчиком на напольный конвейер 1, который перемещает ее на платформу подъемного стола 2. Каретка 3 многопильного станка ЦТМФ, перемещаясь над стопой, своими упорами сталкивает пакет из нескольких плит на позицию базирования, где он базируется и фиксируется зажимами каретки. В зажатом состоянии пакет перемещается кареткой в станок 7 на позицию продольного раскроя.

После остановки каретки включается продольный прижим, приводы вращения, подъема и подачи продольного пильного суппорта. По окончании распиливания полоса остается на поддерживающих кронштейнах. Продольный прижим поднимается, включая подъем направляющих, и стол снимает с поддерживающих кронштейнов отрезанную продольную полосу материала.

В начале движения стола поднимаются секционные упоры и базируется материал. Одновременно включаются и опускаются поперечные пильные суппорты, что запрограммировано на штекерной панели. После того как стол переместится в крайнее заднее положение, поперечные пилы поднимаются, стол опускается, оставляя раскроенные полосы на штангах, и возвращается в исходное положение.

Последующим ходом стола раскроенная полоса переталкивается па приемный роликовый конвейер 6 укладчика и передается на роликовый конвейер сталкивателя 5. Отсюда стрелой сталкивателя раскроенный материал сдвигается на подъемный стол 4 до упорной базирующей линейки. Доталкива-тели и стрела выравнивают пакет в продольном и поперечном направлениях. После этого подъемный стол опускается на шаг равный толщине уложенного пакета.

Раскроенные заготовки в зависимости от транспортабельности пакета складируются в стопы высотой до 1000 мм. Наличие двух подъемных столов позволяет укладывать раскроенные заготовки в две разные стопы, при этом в каждой стопе складируются заготовки одинаковых размеров по ширине и длине. Раскроенные заготовки автоматически подаются в соответствии с нх размерами на тот или другой подъемный стол с помощью программного устройства укладчика.

С подъемных столов уложенный материал поступает на внутрицеховые конвейеры, на которых стопы раскроенных заготовок разделяются на отдельные стопы. Разделение стоп происходит в результате более высокой скорости цеховых конвейеров по сравнению со скоростью подачи подъемных столов. Для того чтобы можно было подобрать необходимую разность скоростей, приводные ролики платформы подъемных столов имеют бесступенчатое регулирование частоты вращения.

Линия МРП-1 может работать как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режиме. При работе линии в полуавтоматическом режиме раскроенный материал можно укладывать вручную. В этом случае каждую поступающую из станка полосу материала вручную снимают с остановленного приемного конвейера укладчика или с нее вручную удаляют крупные деловые отходы. После этого оператор включает приемный конвейер укладчика. Оставшаяся часть материала или последующие полосы раскроенного материала, не требующие вмешательства оператора, переходят на сталкиватель, где процесс передачи и укладки осуществляется автоматически. Снятые вручную заготовки укладываются на траверсную тележку или другое транспортное внутрицеховое устройство.

Отходы, получаемые при выравнивании продольных кромок, распиливаются одновременно с поперечным раскроем первой полосы. В виде относительно коротких обрезков они сталкиваются на склиз за пределы приемных штанг и поступают на конвейер уборки отходов, который размещается внизу под направляющими стола раскроечного станка. Отходы от боковых кромок проваливаются в проемы между штангами непосредственно на конвейер отходов. Крупные деловые отходы, как правило, используются для изготовления изделий ширпотреба, как вторичное сырье или как топливо.

Особое значение приобретает вопрос полного использования отходов плитных материалов, и в этой связи весьма эффективно склеивание кусковых отходов. Сращенные кусковые отходы вновь раскраиваются и калибруются. Применяются для сращивания отходов нетиповые вертикальные ваймы с гидравлическим или ручным зажимом. Склеивание холодное или с помощью токов высокой частоты (ТВЧ). Наиболее прогрессивная технология использования отходов предусматривает создание комплекса оборудования для раскроя плит с промежуточным сращиванием на автоматизированном оборудовании. Конструкция такой линии (рис. 18) предусматривает склеивание полноформатных плит по длинной стороне в непрерывную ленту, раскрой на полосы необходимой ширины, склеивание полос в непрерывную ленту и окончательный раскрой на детали заданного размера. Внедрение такой технологии позволит добиться почти 100%-ного выхода ДСтП, а также достичь полной автоматизации процесса раскроя.

Древесностружечные и твердые древесноволокнистые плиты вызывают быстрый износ режущего инструмента, поэтому для раскроя их желательно применять пилы с пластинками из твердых сплавов. Особое внимание следует уделять чистоте и точности раскроя и прямолинейности кромок щитов.

На поверхностях щитовых деталей не допускаются дефекты механической обработки: сколы, задиры, выщербины, если они не устраняются последующей обработкой.

Рис. 18. Схема линии раскроя ДСтП с промежуточным сращиванием:
1 - автоматический загрузчик; 2 - станок для фрезерования кромок плит с устройством для нанесення клея; 3 - пресс для продольного сращивания плит (по длинной стороне); 4 - однопильный станок для продольного раскроя на полосы; 5 - станок для фрезерования кромок с устройством для нанесения клея; 6 - пресс для поперечного сращивания; 7 - слой продольного сращивания; 8 - станок для поперечного раскроя на детали заданного формата; 9 - автоматический укладчик

Режим раскроя плитных и листовых древесных материалов
Скорость резания, м/с......................................50 ... 60

Диаметр пил, мм..................... 360 . . . 400

Число зубьев дисковых пил, оснащенных пластинками из твердого сплава (тип I), шт......................................56 ... 72

Число зубьев круглых плоских пил, шт........................72 . . . 120

Подача на зуб для пил дисковых, оснащенных пластинками

Из твердого сплава, мм...................0,06 . . . 0,04

Подача на зуб для пил круглых плоских, мм.......0,04 . . . 0,02

Раскрой отделанных и облицованных древесных плит является новым прогрессивным направлением в механической обработке древесины и древесных материалов. Применение этого метода по сравнению с технологией раскроя неотделанных плит с последующим облицовыванием и отделкой в щитах дает большой экономический эффект. В настоящее время разработаны различные способы раскроя облицованных и отделанных древесных плит, конструкции инструментов и станков.

Применяемое оборудование не обеспечивает высокой производительности и высокого качества раскроя отделанных плит. На обработанных кромках щитов наблюдаются сколы, трещины и отслаивание отделочного покрытия. Только в отдельных случаях, при пониженных требованиях к качеству обработки, можно сразу после раскроя облицовывать кромки щитовых деталей.

Поэтому раскрой отделанных и облицованных большефор-матных плит еще мало отличается от аналогичной обработки необлицованных плит. Он часто производится на том же оборудовании, тем же инструментом, при тех же режимах. Но для улучшения качества раскроя смену пил производят в 3...10 раз чаще и пакет плит берут в 1,5...2 раза меньшей толщины. При этом обычно оставляют определенный припуск для последующей чистовой обработки на линиях для обработки кромок, где она выполняется в основном методом цилиндрического фрезерования и шлифования посредством комбинации рабочих головок.

Производительность многопильных станков для раскроя листовых и плитных материалов определяется по формуле (15).

Пример. Определить производительность в смену станка ЦТЗФ при раскрое ДСтП размером 3660x1830x16 мм на заготовки размером 1617Х Х388Х16 мм. Одновременно раскраиваются три плиты.

Решение. Определяем время Тст, необходимое для раскроя ДСтП на заготовки. При площади заготовки 0,627 м2 ориентировочное время на 100 заготовок 0,834 ч .

РАСКРОЙ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы:

Практическое и теоретическое изучение технологического процесса раскроя облицованных и необлицованных древесностружечных плит.

Задачи работы:

При выполнении лабораторной работы в производственных условиях студенты должны изучить процесс раскроя плит; работу и устройство оборудования; принципы организации рабочих мест на участке раскроя; способы определения производительности, специфику разработки карт раскроя для данного вида оборудования.

Общие сведения о раскрое плитных материалов

Раскрой древесностружечных плит – один из самых важных этапов производства мебели на их основе. Насколько качественно изготовлена мебель из ДСтП в значительной мере зависит от того, насколько качественно был выполнен распил плиты на заготовки.

Эффективность операции раскроя плит определяется производительностью и рациональностью использования материала.

Эффективность раскроя по рациональности использования материала определяется коэффициентом полезного выхода P , который определяется по формуле

(1.1)

Для организации рационального раскроя плитных материалов технологи разрабатывают карты раскроя. Карты раскроя являются графическим представлением расположения заготовок на стандартном формате раскраиваемого материала. Для составления карт раскроя необходимо знать размеры заготовок, их количество в пределах производственной программы, форматы подлежащего раскрою материала, ширину пропилов, количество пил и последовательность пропилов, соответствующую техническим данным оборудования.

Если раскраивают облицованные или ламинированные плиты, фанеру и подобные древесные материалы, то при составлении карт раскроя необходимо располагать заготовки на формате с учетом направления волокон на облицованной поверхности. В таком случае заготовки имеют определенность размера вдоль и поперек волокон, что делает полезный выход меньше, чем при раскрое необлицованных плит. Раскрой облицованных древесностружечных плит производится в точный размер.

Благодаря своим высоким потребительским качествам при доступной цене приобрели большую популярность форматно-раскроечные станки фирмы Altendorfи их многочисленные аналоги (FL-3200B, FL-3200B, FL-3200 Light и др.). Модели таких станков различаются уровнем систем управления и технологичности. На мировом рынке оборудования предлагаются различные модели форматно-раскроечных станков с подрезной пилой: Omnia 3200R (MJ3200D), KS3200 MAKA, WA6, ELMO IV (Германия), SC-32, OPTIMAL-350, ТЕМА2600, EXPRESS-3200, UNICA-500E (Италия) и др.

Ассортимент оборудования расширился также за счет появления вертикальных станков для раскроя плит фирм Reich (Holz-Her), Sonnenberger, Striebig (Швейцария), Homad-Espana (Испания). Эти станки отличаются тем, что раскрой плитных материалов производится в вертикальном положении. Это обеспечивает снижение производственной площади, необходимое для организации рабочего места.

В качестве инструмента при раскрое ДСтП применяются дисковые пилы диаметром от 320 до 400 мм с пластинками из твердых сплавов. Скорость подачи на зуб Uz = 0,05-0,12 мм. Отклонение от перпендикулярности сторон заготовок не более 0,5 мм, от прямолинейности – не более 0,3 мм. При раскрое облицованных древесностружечных плит для сохранения качества облицовки резы производятся двумя пилами: основной и подрезной (рисунок 1). Подрезной агрегат предусмотрен на станках для того, чтобы при раскрое материалов с двухсторонней облицовкой с нижней стороны не образовывалось вырывов и сколов. Линия пропила подрезателя в точности совпадает с пропилом основного диска, в том числе и при пилении под углом.

Рисунок 1 – Схема штучного и пакетного раскроя облицованных плит

Расчетная производительность станка может быть определена по формуле

,

где Т см – продолжительность рабочей смены, мин;

К р – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени на введенные в режим работы перерывы;

К м – коэффициент, учитывающий потери машинного времени;

U – скорость подачи, м/мин;

n - количество одновременно раскраиваемых плит;

m - число заготовок по карте раскроя для одной плиты;

∑L пр – длина пропилов по карте раскроя;

L разрыв. - длина межторцовых разрывов.

В качестве базовой модели оборудования используется форматно-раскроечный станок FL-3200B фирмы Filato (рисунок 2).

Рисунок 2 – Внешний вид станка

Станок предназначен для продольного, поперечного и углового штучного и пакетного раскроя плитных материалов (МДФ, ДВП, ДСП и клееных щитов) облицованных и ламинированных, а также заготовок из массивной древесины, с предварительной подрезкой нижней кромки заготовки для исключения образования сколов. При раскрое необлицованных плит подрезная пила не используется. Подобное оборудование применяется на предприятиях по производству корпусной мебели, в столярных мастерски по производству столярно-строительных изделий.

Эффективность раскроя зависит от применяемого оборудования и организации процесса раскроя плит и листовых материалов. По техно­логическим особенностям применяемое при раскрое плит оборудова­ние можно разделить на 3 группы:

- к первой относятся станки, имеющие несколько суппортов про­дольного пиления и один поперечного. Раскраиваемый материал укладывают на стол-каретку. При движении стола в прямом направле­нии суппорты продольного пиления раскраивают материал на продоль­ные полосы. На каретке имеются переставные упоры, воздействие кото­рых на конечный выключатель вызывает автоматическую остановку каретки и привод в движение поперечного суппорта пиления;

- ко второй относятся станки, имеющие также несколько суппортов продольного пиления и один поперечного, но стол-каретка состоит из двух час гей. При продольном пилении обе части стола составляют одно единое целое, а при обратном движении каждая часть движется отдельно до сто­порной позиции, определяющей положение поперечного реза. Таким об­разом, достигается совмещение поперечных резов отдельных полос;

- к третьей относятся станки, имеющие один суппорт продольного движения и несколько - поперечного. После каждого хода суппорта продольноного пиления полоса на подвижной каретке подается для попереч­ного раскроя. При этом

срабатывают те суппорты, которые настроены на раскрой данной полосы. Суппорт продольного пиления может выполнять несквозной рез (подрезание). Кроме этого, имеются однопиль­ные форматно-раскроечные станки и центры.

Первая группа оборудования (например, станок ЦТЗФ-1; 1ДТ4Ф) Ориентируется на выполнение простейших индивидуальных карт рас­кроя. Это снижает коэффициент использования материала.

При реализации более сложных схем после продольного раскроя возникает необходимость в съеме отдельных полос со стола с дальней­шим их накоплением для последующего индивидуального раскроя. При ном резко возрастают трудозатраты, падает производительность.

Вторая группа (например, станок SpK401) позволяет выполнять схе­мы раскроя с разнотипностью полос, равной двум. При большой разнотипности возникают те же трудности, что и в первом случае.

Третья группа (станки ЦТМФ, МРП) позволяет выполнить раскрой более сложных схем с разнотипностью полос до пяти. Эта группа оборудования имеет высокую производительность и наиболее перспективна.

Раскрой листовых материалов

Для выполнения операций раскроя можно использовать бумагорезательные машины, гильотинные ножницы.

На гильотинных ножницах НГ-18-1. НГ-28, НГ-30, «Куппер» раскраивают шпон в пакетах в продольном, поперечном направлениях без последующего фугования кромок перед ребросклеиванием.

Основные узлы ножниц: станина, две траверсы - ножевая и при­жимная, каретка с упорами, гидро- и электрооборудование. Станина выполнена в виде сборной конструкции и состоит из рабочего стола, направляющих стоек и переднего стола. Ножевая и прижим­ная траверсы представляют собой сварную балку жесткой конст­рукции. В нижней части ножевой траверсы имеется плоскость для крепления ножа. Привод ножевой траверсы гидравлический. Упо­ры каретки выполнены откидными. Настройка упоров на ши­рину обрезаемого материала производится с помощью механизма

Прямолинейная и параллельная рубка шпона - существенное достоинство станков типа «Куппер EFS». Высокая точность рубки обес­печивает в дальнейшем качественное склеивание шпона любых сор­тов. Позиционное устройство управления параллельным упором снабжено цифровым измерителем ширины, цифровой клавиатурой счетчиков циклов рубки и кнопками выбора различных типов опера­ций, высокое качество рубки достигается благодаря поворотному и мощному протягивающему движению ножа под углом 20 градусов. Линия рубки маркируется световым лучом. Широкая прижимная пластина позволяет выравнивать перед рубкой даже волнообразный шпон. Мощный кривошипный привод позволяет рубить шпон попе­рек волокон. Техническая характеристика оборудования приведена в табл. 19. На бумагорезательных машинах (например, БРП-4М) рас­краивают шпон и пленки на основе пропитанных бумаг, пленочные полимерные материалы. Техническая характеристика оборудования приведена в табл. 20.

На участках для централизованного изготовления пленок на основе пропитанных бумаг применяется оборудование для раскроя пленок на форматные листы - линия ЛРШ-1 и для раскроя рулонов пленки по ши­рине - станок С5-28-02

19 Раскрой плитных материалов. Организация процесса раскроя (виды раскроя). Эффективность раскроя. Задачи оптимального планирования раскроя. Оборудование. Проектирование участков раскроя. Производительность. Охрана труда и техника безопасности.

В производстве изделий из древесины широко используют плитные материалы, изготавливаемые в соответствии с требованиями стандартов на них. Процесс раскроя плитных материалов проще, чем досок, поскольку при их раскрое нет ограничений по качеству, цвету, дефектам и др. Они стабильны по качеству и формату. Количество типоразмеров заготовок должно соответствовать их комплектности на выпуск изделий, предусмотренных программой. Раскрой плитных материалов организуют в зависимости от назначения получаемых заготовок; его принято делить на три способа: индивидуальный, комбинированный и смешанный (совместный)

Способы раскроя:

а- индивидуальный; б- комбинированный; в- смешанный (совместный).

При индивидуальном раскрое каждая плита раскраивается на один типоразмер заготовок. Индивидуальный способ раскроя сопровождается большим количеством отходов.

При комбинированном способе раскроя из одного формата можно выкраивать по нескольку различных типоразмеров заготовок или деталей с обязательным соблюдением комплектности по выкраиваемым заготовкам. С точки зрения экономного расхода материалов, комбинированный способ раскроя является, как правило, более эффективным, по сравнению с индивидуальным. Но он более сложен, так как при большом числе типоразмеров трудно обеспечить условие комплектности в каждой карте раскроя.

При смешанном (совместном) раскрое возможно использование вариантов индивидуального и комбинированного раскроя для различных случаев. При совместном способе карта раскроя предусматривает различные типоразмеры без учета комплектности по каждой карте раскроя, но с максимальным выходом деталей и с минимальным повторением одинаковых деталей в разных картах раскроя. Этот способ раскроя является наиболее эффективным по сравнению с остальными.

Производительность на участке раскроя плитных материалов

П=60∙K д ·K м ∙n∙m/t ц, П=60∙ K д ·K м ∙n∙m/ t ц,

K д – коэффициент использования рабочего времени; K м – коэффициент использования машинного времени. n – коэффициент заготовок, получаемых из одной плиты, шт., определяется по карте раскроя; m – количество одновременно раскраиваемых плит (листов) в пакете, шт. t ц – суммарное время, затрачиваемое на подготовку пакета и его продольный раскрой на полосы, мин.

Для раскроя плитных материалов широко применяются круглопильные однопильные станки с ручной подачей: Altendorf. Вертикальные форматно-раскроечные станки заменяют обычные форматно-раскроечные там, где необходима экономия места GVS 13; Автоматические форматно-раскроечные круглопильные станки (центры) с верхней прижимной балкой и пильной кареткой для раскроя облицованных и необлицованных плит из древесных материалов пакетным методом с системой компьютерного управления, оптимизацией раскроя. Его отличают высокое качество распила, точность позиционирования, надежность, мощное и в то же время простое в использовании цифровое управление, широкие технологические возможности.

Первичная механическая обработка заготовок. Задачи, последовательность и содержание операций. Виды технологических баз и правила их выбора. Организация процесса. Охрана труда и техника безопасности.

Брусковые заготовки склеиваются по длине, ширине, толщине с целью получения деталей больших размеров. В связи с этим детали подвергаются первичной механической обработке. Задачей является создание базовых поверхностей для дальнейшей обработки заготовок, а также подготовка к склеиванию и облицовыванию.

Создание базовых поверхностей . Черновые заготовки имеют зна­чительные погрешности формы и размеров. Точная обработка заготовок, обеспечивающая взаимозаменяемость деталей, может быть достигнута при наличии у них чистовых баз, которые используются для базиро­вания заготовок на станке при последующей обработке. Обработку начинают с создания установочной чистовой базы. Вначале выравни­вают широкую пласть заготовки. Полученная база используется при обработке следующей поверхности - кромки. Имея выверенные по плоскости и под прямым (как правило) углом поверхности, обрабаты­вают следующие, придавая детали, требуемые чистовые размеры. При выполнении дальнейших операций необходимо использовать одну и ту же базовую поверхность для максимального числа операций, так как смена баз обусловливает появление случайных погрешностей и увеличивает общую погрешность обработки.

Обрабатываемые детали занимают на станке определенное положение относительно инструмента. Поверхности деталей, прилегающие к устойчивым устройствам станка в процессе обработки, называются технологическими базами . К ним относятся поверхности используемые при контрольных измерениях точности деталей, т.е. поверхности, от которых отсчитывают размеры, их называют измерительными базами . Установочные базы могут быть черновыми, т.е. грубыми, необработанными, и чистовыми – чисто обработанными.

При сборке узлов или изделий каждой детали должно быть придано определенное положение относительно других. Для этого используют сборочные базы , т.е. совокупность поверхностей, которые задают положение детали в изделии относительно других деталей. Эти базы совпадают с измерительными. Использование одних и тех же баз способствует повышению точности сб.единиц.

Точки, линии и плоскости, относительно которых указывают размеры деталей, называют конструкторскими базами . Ими могут быть не только реальные поверхности, но воображаемые. Понятие «база » включает комплекс поверхностей, линий и точек относительно которых деталь ориентируют при проектировании, обработке и сборке.

Технологические схемы мех.обработки брусковых заготовок:

1. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках- обработка в размер на рейсмусовых станках- торцев. на ст-х для оперечного раскроя- выборка продолговатых гнезд и отверстий на сверлильно-пазовальных ст-х- шлифование

2. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках- обработка в размер на рейсмусовых станках- формирование шипов(проушин)и торц-е на шипорезных ст-х- шлифование

3. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках- обработка в размер на рейсмусовых станках по толщине- фрез-е на прод-фрез-х станках-торцевание-формирование шипов(проушин)или сверление отверстий, или выборка продолговатых гнезд и отверстий- шлифование

4. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках- обработка в размер на 4-хсторонних продольно-фрез-х ст-х --торцевание-формирование шипов(проушин)или сверление отверстий, или выборка продолговатых гнезд и отверстий- шлифование

5. обработка в размер на рейсмусовых станках- фрез-е профиля на фрезерных ст-х-- торцевание-формирование шипов(проушин)или сверление отверстий, или выборка продолговатых гнезд иотверстий- шлифование

6. обработка в размер на рейсмусовых станках– торцевание-выборка продолговатых гнезд и отверстий-сверление отверстий--- шлифование

7. обработка в размер на рейсмусовых станках--формирова шипов(проушин)и торцевание на шипорезных ст-х-сверление отверстий-- шлифование и др.

8. обработка в размер на на 4-стор-х прод-фрез-х станках--торцевание-

выборка продолговатых гнезд и отверстий-- шлифование

9. обработка в размер на на 4-стор-х прод-фрез-х станках--формирование шипов(проушин)и торцевание на шипорезных ст-х--свеление отверстий-- шлифование

10. Создание базовых поверхностей -- обработка в размер --формирование шипов(проушин)-торцевание-- сверление отверстий-- выборка продолговатых гнезд и отверстий на поточных, автоматич-х и полуавтом-х линиях.

Создание базовых пов-й вызвано необходимостью повышение точности изготовления деталей за счет создания у заготовки технологической установочной базы.

Пов-сти заготовок, получ-х при раскрое п/м, в основном не могут служить технол- ой базой, т.к. имеют низкое кач-во и не являются плоскими в следствие деформаций, вызв-х внутр-ми напряжениями в др-не от усушки. Операцию создания базы вып-ют на одно- или двухсторонних фуговальных станках. На одностороннем обрабатывают только пласть заготовки, на двустороннем- две смежные стороны(пласть и кромка), т.е. создаются 2 базовые пов-сти и угол.

21 Первичная механическая обработка. Обработка заготовок в размер. Применяемое оборудование, режимы обработки, производительность, организация рабочих мест.

Для создания базовой поверхности на одной или двух смежных сторонах используют в основном фуговальные станки. Они бывают с ручной (СФ4-2, СФ6-1 и др.) и механической (СФ4-1А, СФ6-1А, С2Ф4-1, СФК6-1 и др.) подачей.

В зависимости от ширины стола бывают;

Легкие (до 350 мм), - средние (400-600), - тяжелые (600-800)

В зависимости от количества реж. Инструментов:

Односторонние и – двухсторонние.

где и - скорость подачи (при механической - 7-30 м/мин, при ручной примерно 10 м/мин);

К р - 0,9-0,93;

К м при ручной подаче и длине заготовок до 0,5 м равен 0,7, при длине заготовок свыше 1 м и механической подаче - 0,9;

п - количество одновременно обра­батываемых заготовок;

/ мг - длина заготовки;

т - число проходов.

Организация рабочего места

Обработка заготовок в размер по сечению . После создания базовых поверхностей заготовки обрабатывают в размер по сечению. Для этого применяют рейсмусовые и четырехсторонние продольно-фрезерные станки. Рейсмусовые станки бывают односторонние с верхним распо­ложением ножевого вала (СР4-1, СР6-9, СР8-2, СР12-3 и др.) и двухсторонние с верхним и нижним расположением ножевых валов (С2Р8-3, С2Р12-

3, С2Р12-ЗА). На всех рейсмусовых станках подача механическая, которая осу­ществляется передними и задними вальцами.

Для надежного сцепления с заготовками передний подающий валец выполнен рифленым, а остальные, контактирующие с обработанными поверхностями, гладкими. Кроме того, для одновременного фрезеро­вания заготовок разной толщины (до б мм) передний валец сделан секционным.

Часовая производительность рейсмусового станка определяется по

формуле

Плоскую и профильную обработку прямолинейных заготовок с че­тырех сторон за один проход можно выполнить на четырехсторонних продольно-фрезерных станках , которые имеют не менее четырех ножевых валов. В зависимости от ширины строгания они подразделяются на легкие (калевочные) - для обработки профильных мебельных и столярных деталей шириной до 160 мм, средние - для обработки деталей шириной до 250 мм и тяжелые

Для обработки погонажных изделий шириной до 650 мм. Подача у четырехсторонних станков вальцовая или вальцово-гусеничная.

Высокого качества в изготовлении четырехсторонних продольно-фрезерных станков добилась немецкая фирма «Вейниг». Станок под названием «Профимат» может изготовить любой произвольный про­филь. Четырехсторонний станок обслуживают двое рабочих: один подает заготовки в станок, а другой принимает их и складывает. В отличие от рейсмусовых в четырехсторонних станках и линиях на их основе заготовки подаются по одной, торец в торец.

Часовая производительность четырехсторонних станков

Торцевание заготовок Заготовкам должна быть придана точная длина и ровные торцовые плоскости, расположенные под прямым или другим углом к боковым граням. Торцовку заготовок осуществляют на круглопильных станках с одним, двумя или несколькими пильными дисками.

На однопильном торцовочном станке с кареткой (Ц6-2) можно торцевать заготовки под любым углом. Заготовку базируют по столу и направляющей линейке. При первом резе заготовку устанавливают на каретке «на глаз» так, чтобы опиливался минимальный припуск (рис. 6.21, а). Каретку надвигают на пилу вручную. Для торцевания второго конца заготовку переворачивают и отторцованным концом прижимают к упору, установленному от плоскости пилы на длину заготовки.

Торцовочные станки с кареткой удобны, но малопроизводительны. Часоваяпроизводительность однопильного торцовочного станка

где К р = 0,9 - 0,93; п - количество торцуемых

заготовок в одной закладке; t ц - продолжительность одного цикла; т - кратность торцуемых заготовок.

Двупильного концеравнителя

Пч=60uКрКмn/lупр заг./час,

lупр – растт между упорами транспрт.цепи.

22. Склеивание и облицовывание. Подготовка материалов, способы нанесения клея. Методы интенсификации процесса склеивания древесины. Оценка качества склеивания.

Склеивание является одним из основных видов соединений при производстве изделий из древесины. Оно позволяет получать детали требуемых размеров, увеличивать их формоустойчивость, прочность и улучшать декоративные свойства изделий, повышать полезный выход заготовок, использовать короткомерные и низкосортные заготовки и отходы. Основные его виды: склеивание заготовок и деталей из древе­сины, древесных, полимерных и других материалов; склеивание деталей из измельченной древесины; склеивание с одновременным гнутьем заготовок из шпона, фанеры, массивной древесины; облицовывание пластей и кромок щитовых деталей; склеивание при сборочных работах. Технологический процесс склеивания включает следующие основные стадии: подготовку склеиваемых материалов; подготовку клеевых рас­творов; нанесение клея на склеиваемые поверхности; запрессовку склеиваемых заготовок и выдержку их под давлением, выдержку склеенных заготовок после запрессовки.

Качество клеевого соединения предопределяет правильный выбор вида клея. К клею предъявляются технологические и эксплуатационные требования. Первые обусловливают применимость клея в производст­венных условиях, вторые обеспечивают требуемое качество соединений. Технологические требования регламентируются технологическими режи­мами, эксплуатационные - техническими условиями {прочность склеи­вания, водо- и влагостойкость, биостойкость и др.).

Клеевые соединения должны обеспечивать такую прочность склеи­вания, чтобы она была не ниже прочности склеиваемых материалов. Однако это не всегда достижимо. Например, торцовые клеевые сое­динения древесины такой прочности не обеспечивают, они составляют примерно 80 % прочности цельной древесины. Клеевые соединения на кромку древесностружечных плит имеют еще меньшую прочность. На прочность клеевого соединения влияют качество подготовки склеиваемых материалов, марка и качество клея, способ склеивания, параметры технологического режима склеивания и технологической выдержки, а также условия последующей эксплуатации клееной кон­струкции. Подготовка поверхностей к склеиванию зависит от вида материалов, их размера, формы изделия, применяемого оборудования для склеивания и др. Она осуществляется различными способами - пилением, фрезерованием, строганием, шлифованием. При приготов­лении клея учитывают его марку. Клей готовят в специально обору­дованном помещении с приточно-вытяжной вентиляцией.

Склеивание осуществляют при нормальной температуре в помеще­нии (холодное склеивание) и при повышенной (горячее склеивание).

Клей на детали наносят вручную (как правило, на одну из повер­хностей) или клеенаносящими вальцами. В первом случае используют кисти, щетки и специальные приспособления, Для местного нанесения клея используют пластмассовые емкости или тюбики, гор­лышко их имеет наконечник с отверстием, которым удобно наносить клей в отверстия, на щечки проушин и т. д.

Клеенаносящие вальцы бывают трех видов. Вальцы с нижним питаниемнеудобны в работе, с их помощью нельзя добиться равномерного распределения клея по поверхности заготовки. Вальцы с нижним и верхним питанием позво­ляют наносить клей на одну или две стороны и регулировать толщину клеевого слоя. Вальцы с дозирующими роликами более совершенны. Клеенаносящие вальцы покрыты резиной с рифлением, дозирующие выполнены стальными, полированными. Клеевой слой можно регулировать с большой точностью.

Холодное склеивание требует минимальных затрат энергии, но оно продолжительно во времени (как правило, 24 ч), поэтому трудно поддается автоматизации. Необходимы также значительный операци­онный запас заготовок и большая производственная площадь. В связи с этим оно применяется при склеивании крупногабаритных заготовок, а также если клеевой шов значительно удален от внешней поверхности деталей, например при сборочных работах.

Склеивание с нагревом осуществляют при различных способах под­вода тепла к клеевому слою - кондуктивном, конвективном, за счет предварительного аккумулирования тепла в одной и двух склеиваемых заготовках, путем нагрева в поле токов высокой частоты (ТВЧ).

Кондуктивный нагрев является одним из наиболее распространен­ных и применяется при склеивании тонких, толщиной до 10 мм, заготовок, которые контактируют с горячими плитами пресса. Такой способ широко применяется при облицовывании пластей и кромок щитовых заготовок. Нагрев осуществляют обычно паром, горячей водой, маслом или низковольтным током промышленной частоты.

Конвективный нагрев применяют при наклеивании тонких обли­цовочных материалов на основу сложной формы, например при обли­цовывании профильных деталей в пневматическом или мембранном прессе. Тепло передается горячим воздухом или инфракрасным облу­чением.

Нагрев за счет аккумулированного тепла можно осуществлять при достаточной, не менее 10 мм, толщине склеиваемой заготовки. Перед склеиванием одну (более массивную) или обе заготовки нагревают кондуктивным или конвективным способом.

Нагрев в поле ТВЧ производят в специальном прессе. Склеиваемые заготовки помещают между электродами, к которым подводят ток высокой частоты. Высокочастотное поле взаимодействует с молекулами материала,

23 Подготовка шпона к облицовыванию. Применяемое оборудова­ние, режимы обработки, производительность, организация рабочих мест.

Эта операция включает подбор и разметку, раскрой и фугование кромок пачек шпона. При облицовывании применяют строганый и лущеный шпон. Абсолютная влажность строганого и лущеного шпона должна быть 8 ±2%. Различают мелкослойный и крупнослойный шпоны - по проявлению годовых слоев, а также правую и левую стороны листа - по состоянию поверхности.

Правая сторона (более гладкая и плотная) получается на поверхности шпона, прилегающей к прижимной линейке во время его изготовления. Левая сторона (более шероховатая, с мелкими разрывами). При изготовлении шпона она сходит с острия ножа. Предпочтительно, чтобы лицевой стороной шпона была правая сторона. Пачку шпона подбирают по породам древесины, размерам, качеству, цветовому и текстурному рисунку листов. При обработке лущеного шпона, идущего на изготовление внутренних облицовок, пачки шпона не подбирают. Для максимального выхода шпона первый лист отобранной пачки размечают по шаблонам. Это дает возможность формировать облицовку с наиболее красивым рисунком при минимальных отходах шпона. Рабочий, производящий разметку, должен знать размеры и назначение всех облицовок для деталей изделия. Подбор и раскрой шпона показаны на рис. 17. При раскрое на круглопильных станках (рис. 17, 6, I) пачку шпона закрепляют на каретке зажимом. Каретка перемещается по пазам стола станка до пилы. После опиловки продольные кромки не имеют чистоты поверхности и их необходимо фуговать. Операция фугования не требуется, если шпон раскраивают на гильотинных ножницах с прижимной балкой (рис. 17, 6, II). Пачку шпона укладывают на столе, зажимают прижимной балкой и обрезают ножами. Схема организации рабочего места на гильотинных ножницах показана на рис. 18, а. С подстопного места пачки шпона перекладывают на стол и на станке раскраивают. Раскроенные пачки укладывают на этажерки. Необходимо постоянно следить за остротой лезвий режущих ножей.Кромки делянок в пачках фугуют на фрезерных, фуговальных и кромкофуговальных станках. Схемы фугования кромок шпона даны на рис. 19. При фуговании на фрезерном станке пачку шпона зажимают в приспособлении и вместе с ним перемещают по столу станка. При перемещении зажимного приспособления по упорному кольцу кромки обрабатываются фрезой. Кромки выравнивают на кромкофуговальном станке. Пачку шпона укладывают на стол станка, зажимают балкой. При движении каретки с пилой и фрезой по направляющей на кромке вначале опиливают крупные неровности, а затем фрезеруют тонкий слой, что позволяет получить требуемое качество поверхности.
Кромки следует обрабатывать при скорости подачи каретки 6 м/мин и скорости резания фрезы не менее 25 м/с. Толщина слоя, снимаемого фрезой за один проход, должна быть не более 1,5 мм. Схема организации рабочего места при работе на кромкофуговальном станке показана на рис. 18, б. Пачки нефугованного шпона с этажерки перекладывают на стол, на котором выравнивают кромки в пачке. В станке обрабатывают вначале одну, а затем вторую кромку пачки.

Часовая производительность гильотинных ножниц НГ 18

(комп/ч).

где n – количество полос шпона в стопе, шт.; t ц – цикл обрезки одной стороны пакета, мин (0,5); l∙b – площадь листа в чистых размерах, м 2 ; ∑S i – площадь комплекта с припусками, м 2 .

П см =Т см ∙n∙К д / t ц ∙z,

где t ц – цикл обрезки одной стороны пакета; t ц =0,5 мин; z – количество резов по периметру; K д – коэффициент использования рабочего времени, К д =0,7; n –число полос шпона в пакете

Часовую производительность фуговального станка можно определить по формуле

Часовая производительность фрезерного станка Ф-130-04

где t ц – время обработки одной заготовки, мин; Z –число обрабатываемых концов заготовки.

24 Технология облицовывания пластей щитовых заготовок в однопролетных и многопролетных прессах. Производительность, организация ра­бочих мест.

Облиц-е пластей в многопролетных прессах . Исп-т многопрол. прессы типа П713А, П713Б , которые имеют по 10 пролетов , с размерами плит 2000x1300 мм. Они являются устаревшими, однако еще ис­пользуются на многих предприятиях.

Щиты очищ. от пыли, затем на них наносят клей на основе КФС, в кот-ю добавл. 1 %-й хлорид аммония. Сформированные пакеты загружают в пресс вручную или механически с помощью загрузочных этажерок. Во всех пролетах заготовки д.б. уло­жены строго одна над другой.

Облиц-е пластей в однопролетных прессах . Ком­плекс АКДА 4938-1 имеет ленточную загрузку пресса, щеточный станок для удал. пыли, улучшенную конструкцию питателя и укладчика. Размер плит пресса 3,3 х 1,8 м, усилие пресса 6300 кН . В комплексе АКДА 4940-1 увеличены плиты пресса (5,2 х 1,8 мм) и усилие (до 10 000 кН), гидроцилиндры расположены сверху, что ускоряет время смыкания; улучшена конструкция питателя и укладчика.

Для скоростного облицовывания в однопролетных прессах рекомен­дуются КФ клеи на основе смол КФ-Ж(М), КФ-БЖ при наибольшей дозировке отвердителя.

Комплекс АКДА 4938-1 работает следующим образом:

Питатель пневмотолкателем подает поштучно щиты в щет-й станок со скоростью 15-20 м/мин. Затем в клеенанос. станке на обе стороны щитов нанос. клей , щиты дисковым конвейером передаются на формирующий конв-р . Пакеты из щитов и шпона формир-ся на лент. формирующем конв-ре. После того как загружен конвейер и закончено время выдержки под давлением предыд. запрессовки, плиты пресса размык. и пакеты лент. конв-ром передаются на приводной конв-р пресса. Облицован щиты одноврем. перемещ на ускорен­ный лент. разгруз. конв-р-укладчик с подъемной плат­формой накопителя. После загрузки пресса плиты его смык. и ведется пресс-е. Пресс ДА4938-1 работает в автом. ре­жиме и позвол. вести загр. и выгр. деталей автом-ки. Облиц. щиты направл. на место выд-ки. Облиц-е ведут по следующему режиму.

Часовую производительностьпрессов определяем по формуле

где К р - коэф. исп-ния раб. врем. (К р = 0,85-0,9); п - число рабочих промежутков пресса; F np - площадь плит пресса, м 2 ; К г - коэффициент заполнения плит пресса (К 3 =0,7); t u - прод-ть цикла одной запрессовки, мин. Формула (7.5) может также иметь следующий вид:

Где т - кол-во заготовок в одном промежутке пресса. Продолжительность цикла:

где t n , t 3 , t np , t p - соотв. время подготовки пакетов, загрузки пресса, пресс-я и разгр.пресса.

Так как подготовка пакетов выпол-ся во время пресс-я, то в расчет приним. то время, кот-е явл. болыпим. Для однопрол. прессов t n , для многопролетных - t n >t np , , поэтому / пр при определении цикла учитывать не следует.

25 Технология облицовывание щитов методом постформинг. Осо­бенности. Материалы, оборудование, режимы, производительность, органи­зация рабочих мест.

Суть этого метода заключается в том, что после облицовывания пластиком оставляется свес, который затем заворачивается и приклеивается к плите (ДСП). Покрытие по типу постформинга является одним из самых прочнейших и имеет отличную износостойкость, царапоустойчивость и стойкость к выцветанию.

Метод постформинга допускает облицовывание любыми материалами, но наибольшее распространение получило облицовывание ламинатами - многослойными пластиками на основе бумаг, пропитанных меламиновыми смолами. В зависимости от требований к прочности и стойкости поверхности к абразивному износу эти пластики делятся по технологии их производства: на пластики CPL - пластики непрерывного способа производства и HPL - пластики высокого давления, изготавливаемые в плоских многоэтажных прессах. Особенность продукции, изготовленной с применением постформируемых пластиков, - закругленные кромки и минимальное количество швов.

Облицовывание на позиционном оборудовании:

Для облицовывания профильных кромок щита со специально оставленным свесом пластика (после приклеивания) исп.сец.станки циклопроходного типа.Облицовочный пласитк пластифицируется нагретой шиной.При передвижении шины по профилю кромки материал принимает форму кромки и приклеивается. Облицовку способом постформинг осуш. На разл.станках, например РФ10/31 фирмы БРАНД.

Производительностьпозиционного:

Проходного: (Для одностороннего)

Двустороннего: ,Где n-кол-во сторон

L-длина кромки l- межторцовый разрыв

Постформинг - процесс формирования термопластичного материала на основу заданной формы под высоким давлением.

Процесс постформинга является незаменимым при изготовлении деталей типа столешниц и подоконников.

Материалы, используемые в процессе постформинг :

Клеи для постформинга должны обладать особенно высокой первоначальной схватываемостью для того, чтобы противостоять напряжению материала и усилию по его разгибанию.

Рекомендуемый тип клея для станков постформинга - универсальный контактный полихлоропреновый PROTOPREN 299 extra на основе растворителя. Нанесение клея осуществляется с помощью кисти или с помощью специальной распылительной головки, работающей при температуре от +55 °С до +60 °С.

Материалы для облицовывания . Процесс постформинга допускает облицовывание любыми материалами: ламинатами, натуральным шпоном, пленками на основе бумаг. Наибольшее распространение получило облицовывание ламинатами. Почему предпочтителен для обклеивания ламинат? Он долговечен, по внешнему виду эстетичен.

Нет проблем цвета и дизайна рисунка. не линяет, не держит пятен, легко чистится.

Оборудование для постформинга обеспечивает оптимальное облицовывание поверхности пласти и кромки заготовки одним и тем же непрерывным материалом. Этот метод идеален, так как заготовка меньше подвергается механическому, тепловому или химическому воздействию, а так же воздействию влаги. Этот тип воздействия может проявить отмеченное отрицательное воздействие на мебель, особенно изделия с необработанными кромками..

Постформинг - метод облицовывания, который увеличивает практичность мебели, а значит и срок ее эксплуатации. Некоторые типичные примеры:

Столешницы и рабочие поверхности кухонь

Мебель для ванной

Офисная мебель

Внутренние полки

Прилавки магазинов

Мебель для банков (стойки)

Барные стойки

Лабораторная мебель

Наружные подоконники

26 Технология облицовывание кромок щитов методом софтформинг. Особенности. Материалы, оборудование, режимы, производи­тельность, организация рабочих мест.

В ее основу были положены способ и режимы хорошо известного к тому времени метода постформинг (Postforming) с использованием клея на основе ПВА-дисперсии.

При облицовывании кромок сложного профиля (способ софтформинг) в станки встраивают блоки, в которых ролики выставляются под углами для прикатки эластичного облицовочного материала к кромке. Для каждого вида профиля можно применить отдельный съемный блок. Клей наносится на кромку, подсушивается и активируется перед прикаткой кромочного материла инфракрасными нагревателями. Если применяют кромочный материал с нанесенным ранее клеевым слоем, перед прикаткой активируют струей горячего воздуха, для чего у станков предусмотрен набор агрегатных устройств. Для одностороннего облицовывания можно сип. Оборудование фирмы «Бранд» типа КВ14-2/200, также Хомаг и др.

Сегодня под способом «софтформинг» понимается процесс облицовывания профильных кромок щитовых деталей путем наклеивания на них полосовых или рулонных облицовочных материалов с использованием клея-расплава.

Станки для облицовывания методом «софтформинг» должны также обеспечивать облицовывание не только профильных, но и плоских кромок. Вместе с тем, при облицовывании плоских кромок для достижения большей прочности производится нанесение клея-расплава на кромку детали. Но нанести клей-расплав на профиль невозможно, и он наносится на оборотную сторону облицовочного материала кромки. Для этого клеенаносящие узлы лучших (и более дорогих) станков для облицовывания профильных кромок выполняются универсальными и имеют два клеенаносящих ролика, установленных в одном бачке

Производительность

:

Где L-длина кромки l- межторцовый разрыв

Софтформинг - облицовывание профильной (любого профиля) кромки материалом рулонным кромочным уже после облицовывания пластей.

Для софтформинга прим. позиционные и проходные станки.

Особенность и сложность этого процесса состоит в точном снятии свесов кромочного материала и облицовки пласти на лицевой стороне детали, в месте их стыка.

Оборудование : для облицовки профильной кромки плиты:

Пневмат настольное устройство торцевой обрезки (для обраб. торц. свесов кромочного мат-ла после его приклеивания);

Фрез. ст. для снятия свесов кромочных мат-в по пласти;

Станок для обраб. прямолин. деталей и деталей с внешними и внутренними радиусами;

Фрез. ст.для снятия свесов кромочных мат-в по полости пневм. для приклеивания кромки.

Произв-ть участков облиц.методом рассчитывается в зав-ти от типа оборуд.: если это проходные линии, то через скорость подачи (П=Т*Кр*Км*U/(L+∆L)); если оборудование позиционное, то через время цикла (например обрезка свесов на позиц станке) (П=Т*Кр/tц).

27 Технология облицовывание криволинейных кромок щитов. Осо­бенности. Материалы, оборудование, режимы, производительность, органи­зация рабочих мест.

Оборудование для облицовывания кромок щитов по сложности и степени автоматизации можно разделить: простейшие станки с ручной и механизированной подачей; односторонние механизированные и полуавтоматические станки и автоматические линии.

Автоматическая линия облицовывания кромок состоит из загрузчика, станка для облицовывания продольных кромок, разворотного ус-ва, станка для облицовывания поперечных кромок разгрузчика-накопителя.

Первая операция, которой подвергается обрабатываемый щит, является форматная обрезка. В начале подрезной пилой 6 снизу производится предварительный пропил, после чего пила 7 отрезает кромку щита. Фрезерный агрегат 8 с правым и левым вращением производит окончательную обработку кромки. Клей на кромку щита наносится приводным роликом 10 смонтированном в клеевом бачке.

На станке можно облицовывать кромки натуральным полосовым или рулонным синтетическим шпоном. Магазин 9 крепится на кронштейне. Здесь же смонтированы пневматические ножницы для разрезания рулонного материала (гильотина). Кромка подается из магазина и прижимается к щиту роликом 11. Недостатком таких механизмов является то, что на кромке щита остаются так наз. свесы.

Щит передней и задней кромки взаимодействует с упорами, и пилы производят поперечный рез, отпиливая свисающую облицовочную кромку. Свесы по толщине щита снимаются фрезерными головками 14, которые могут наклоняться под углом до 45°. На последующих агрегатах производится окончательная обработка облицовочных кромок щита. Две наклонные фрезерные головки 17 образуют фаску на кромках щита. Шлифовальная осциллирующая головка 15 работает по схеме ленточного станка с контактным прижимом. Ус-во 16 для шлифования фасок на кромках состоит из двух щеток из полосок шлиф.шкурки или др. материала. Возможны и др. операции, например скругление кромок 18, прорезание пазов и четверти 19, обработка циклями 20.

В отличие от рассмотренных выше станки для облицовывания щитов овальной формы, с закругленными углами и т.п. выполнены не по протяжной схеме, а по круговой. Все агрегаты располагаются вокруг одной стойки. Деталь крепится на поворотном ус-ве с вакуумными присосками. За время поворота детали она последовательно проходит все операции облицовывания. Обычно эти станки устанавливаются как дополнение к обычным кромкооблицовочным станкам.

Для облицовывания криволинейных поверхностей кромок щитов используют: для нанесения клея – клее намазывающие диски и кисти – щетки.; для склеивания - обогреваемые ваймы, и агрегатные станки. Последние могут облицовывать криволинейные кромки щитовых деталей, на которых на пласти уже напрессован слой пластика. Облицоваывание на проходном и ручном оборудовании. Проходное Sk-774/, МОК-3,. МФК-2 , При исп.клея расплава нагрев до нач. за 30 – 40минут,плавят гранулы протемпр 190-195 град.

Раскрой древесных материалов

К атегория:

Технология деревообрабатывающего производства

Раскрой древесных материалов

Раскрой древесных материалов (пиломатериалов, фанеры, столярных, древесностружечных и древесноволокнистых плит) на заготовки- одна из первых стадий технологического процесса деревообрабатывающего производства.

Древесные материалы на крупных предприятиях раскраивают в раскройных цехах. На средних и небольших предприятиях раскройный участок (отделение) входит в состав укрупненного деревообрабатывающего цеха.

Понятие о заготовках. Заготовками называют отрезки древесных материалов определенных размеров и формы, из которых при дальнейшей механической обработке получают детали.

Заготовки, получаемые в раскройном цехе при раскрое материала пилами, будут называться черновыми заготовками. По размерам черновые заготовки могут быть одинарными и кратными. Одинарная заготовка имеет размеры, позволяющие получить из нее только одну деталь. Из’кратной заготовки можно получить несколько деталей по толщине, ширине или длине.

Размеры черновой заготовки, даже одинарной, всегда больше размеров детали. Разность между размерами заготовки и размерами получаемой из нее детали называется припуском заготовки на обработку. Необходимость припуска объясняется тем, что при изготовлении детали из заготовки при механической обработке часть материала будет удалена.

Заготовки из пиломатериалов должны иметь припуски по толщине, ширине и длине, потому что при выработке деталей они обрабатываются со всех сторон.

Для заготовок, вырабатываемых из плит и фанеры, припуски на обработку даются только по длине и ширине, так как плиты и фанера имеют стандартную толщину. Возможны случаи, когда припуски по длине и ширине заготовок не предусматриваются, например в заготовках для филенок, вставляемых в пазы.

Если раскраивается сырой материал, то в размеры заготовок должны быть включены не только припуски на обработку, но и припуски на усушку. В размерах кратных заготовок должны быть еще учтены дополнительные припуски на раскрой (деление) кратных заготовок на одинарные.

Правильный выбор величины припуска имеет огромное экономическое значение. Если припуски взяты больше нормы, то кроме перерасхода древесины, увеличится время обработки заготовок, расход электроэнергии, величина погрешностей обработки, ухудшится качество деталей. Явно заниженные припуски также нежелательны, так как увеличивается вероятность получения брака (непрострожка, заниженная длина), усложняются работы по наладке и настройке станков и инструментов.

Общий припуск на обработку складывается из операционных припусков. Операционных припусков будет столько, сколько операций проходит заготовка в процессе превращения ее в деталь. Припуски на механическую обработку пиломатериалов и заготовок регламентированы ГОСТ 7307-75.

Полезный выход заготовок. Раскрой древесных материалов - важная стадия технологического процесса в деревообрабатывающем производстве. От раскроя зависит, какие заготовки и в каком количестве пойдут в дальнейшую обработку. Из одной и той же доски или плиты можно получить разное количество заготовок различных размеров и качества. Раскрой необходимо производить только на заготовки нужных размеров, при этом следует стремиться получить их какtможно больше и более высокого качества. Получение наибольшего полезного выхода заготовок - главная задача раскроя. Под полезным выходом заготовок понимают отношение объема полученных заготовок к объему раскроенного материала, выраженное в процентах.

В себестоимости заготовок стоимость самой древесины составляет около 80%. Увеличение полезного выхода заготовок только на 1% равноценно увеличению производительности участка раскроя в 1,5 раза. Однако получение высокого выхода заготовок нужного качества - далеко не простая-задача, особенно при раскрое пиломатериалов или фанеры низких сортов. В них содержится много пороков, которые не допускаются в заготовках и поэтому должны быть вырезаны при раскрое. В этом случае особенно трудно получать длинные заготовки.

Существует несколько способов и схем раскроя древесных материалов на заготовки, которые дают различные результаты по выходу.

Способы и схемы раскроя. Раскрой материалов может быть групповым и индивидуальным. При групповом раскрое все доски или плиты раскраивают по одной и той же схеме без учета качества материала. Групповой раскрой можно производить на многопильных станках или одновременно по нескольку штук (пачками) на однопильных станках. Он применим тогда, когда качество раскраиваемого материала совпадает с качеством вырабатываемых заготовок и отпадает необходимость вырезать пороки древесины или когда размеры вырабатываемых заготовок небольшие. Групповым способом раскраивают пиломатериалы и листы фанеры высших сортов, а также все древесные плиты, имеющие примерно одинаковое качество по всей поверхности.

При индивидуальном раскрое для каждой доски или листа фанеры выбирают наиболее выгодную схему в зависимости от качества древесины и расположения пороков. Такой способ раскроя затрудняет механизацию и автоматизацию, повышает трудовые затраты, но при невысоком качестве раскраиваемого материала и жестких требованиях к качеству заготовок он повышает полезный выход заготовок по сравнению с групповым раскроем на 5…7%.

Рис. 4. Схемы раскроя пиломатериалов: I - продольно-поперечная, II - поперечно-продольная, III - комбинированная; а - обрезных пиломатериалов, б - необрезных пиломатериалов

Выход заготовок, особенно при раскрое материала низких сортов, во многом зависит от применяемой схемы раскроя. Различают три принципиальные схемы раскроя пиломатериалов на прямолинейные заготовки.

По первой схеме доску сначала распиливают вдоль на рейки или бруски шириной, равной ширине заготовок. Затем их торцуют на отрезки длиной, равной длине заготовок, удаляя при этом недопустимые пороки древесины. Раскрой по первой схеме называют продольно-поперечным. Эта схема дает хорошие показатели по выходу заготовок, особенно длинных. Для размещения оборудования по этой схеме требуются дополнительные площади, так как на обеих операциях (поперечный и продольный раскрой) приходится иметь дело с длинными досками.

По второй схеме доску сначала распиливают поперек на отрезки, равные длине той или иной заготовки, вырезая при этом по всей ширине доски пороки, не допустимые в заготовках. Затем отрезки распиливают вдоль на заготовки нужной ширины. Раскрой по второй схеме называют поперечно-продольным. Эта схема менее выгодна, чем первая. Выход заготовок, особенно длинных, будет меньше за счет больших отходов здоровой древесины вместе с удаляемыми пороками. Только при раскрое узких необрезных досок, имеющих, как правило, большую кривизну по кромке, второй схеме можно отдать предпочтение перед первой.

Однако вторая схема имеет пока наибольшее распространение в промышленности.

Третья схема представляет собой комбинацию первых двух. По этой схеме доску сначала распиливают поперек без вырезки пороков. При этом стремятся получить наиболее длинные отрезки. Затем отрезки распиливают вдоль на заготовки нужной ширины. Имеющиеся недопустимые пороки в некоторых заготовках вырезают при дополнительной торцовке или продольной опиловке заготовок. При этом размеры заготовок уменьшаются соответственно по длине или ширине. При правильном применений третья схема позволяет получить высокий выход заготовок. Она лишена недостатков первой и частично второй схем.

Полезный выход заготовок при любой схеме раскроя пиломатериалов может быть повышен включением в технологический процесс дополнительных операций: предварительной разметки и строжки-калибровки досок перед раскроем. Введение-дополнительных операций несколько удорожает стоимость раскроя за счет увеличения числа станков, рабочих и производственной площади, но получаемая экономия древесины перекрывает это удорожание. Так, при внедрении разметки досок перед раскроем выход заготовок увеличивается на 9%, а при внедрении строгания и разметки - на 12%. Внедрение в процессы раскроя предварительного строгания способствует также лучшему использованию получающихся при раскрое короткомерных отрезков, их можно сразу же пускать на склейку по длине.

Схемы раскроя материалов на криволинейные заготовки имеют свои особенности. Раскрою должна предшествовать разметка материала, которую производят шаблонами-заготовками, накладываемыми на материал и очерчиваемыми.

Применяют следующие схемы раскроя материала на криволинейные заготовки: – поперечный раскрой досок на отрезки длиной, равной длине заготовок, - разметка отрезков на заготовки - выпиливание заготовок; – разметка досок на заготовки - выпиливание заготовок; – поперечный раскрой досок на отрезки - вырезка дефектов и опиловка кромок - фугование кромок - склеивание отрезков в щиты - разметка щитов на заготовки - выпиливание заготовок.

По второй схеме раскроя выход заготовок для задних ножек столярного стула получается больше на 4…6% по сравнению с первой. Наиболее выгодной является третья схема, при которой выход заготовок увеличивается на 10% по сравнению с первой схемой.

Рис. 5. Схема получения криволинейных заготовок: а - из отдельных отрезков, б - из отрезков, склеенных в щит; 1, 2, 3 - отрезки

На рис. 5, а показано получение криволинейных заготовок по первой схеме из отдельных отрезков, а на рис. 5, б - по третьей схеме из отрезков, склеенных в щит.

Средние нормы выхода заготовок. Процент выхода заготовок из пиломатериалов зависит от многих факторов: от породы древесины, вида пиломатериалов (обрезные и необрезные), сорта пиломатериалов, схем раскроя и назначения самих заготовок.

Средняя норма выхода заготовок при раскрое фанеры и плит всех видов составляет 85%. При тщательной разработке раскройных карт полезный выход может быть и выше.

Производство клееных заготовок и деталей. Использование клееных заготовок позволяет увеличить выход основных заготовок на 8. . . 12%.

Склеивание или сращивание заготовок по длине производится в основном на зубчатый шип.

Отечественной промышленностью выпускаются механизированные поточные линии, на которых производится нарезание зубчатых шипов, склеивание и раскрой склеенной ленты на заготовки. Например, линия ОК502 предназначена для сращивания брусков по длине. На этой линии могут склеиваться отрезки длиной 250… 1200, шириной 50… 150 и толщиной 40…85 мм. Длина получаемых заготовок 560… 2300 мм.

Отрезки, подлежащие склеиванию, должны быть строгаными или калиброванными, влажность древесины не должна превышать 12%. Для ускорения отверждения клея и ликвидации выдержки заготовок после склеивания клеевые швы прогревают токами высокой частоты (ТВЧ ).

Склеивание заготовок по ширине и толщине производится на гладкую фугу и на шиповое соединение. Для этого применяют разнообразное оборудование: струбцины, сжимы, клеильно-конвейер-ные прессы и щитосборочные автоматы.