Оброблення чорнових заготовок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Розділ 3

ОБРОБЛЕННЯ ЧОРНОВИХ ЗАГОТОВОК



Зміст

1. Основи базування під час оброблення заготовок на верстатах

2. Створення базових поверхонь

2.1 На однобічних фугувальних верстатах із ручною подачею

2.2 На однобічних фугувальних верстатах із механічною подачею

2.3 На двобічних фугувальних верстатах

3. Оброблення заготовок в розмір за перерізом

3.1 Брускові заготовки

3.1.1 На рейсмусових верстатах

3.1.2 На двобічних рейсмусових верстатах

3.1.3 На чотирибічних верстатах

3.2 Щитові заготовки

4. Оброблення брускових заготовок в розмір по довжині

Питання для самоконтролю



1. Основи базування під час оброблення заготовок на верстатах

Чорнові заготовки, отримані в процесі розкрою лісоматеріалів, мають відхилення розмірів та форми від розмірів та форми чорнових заготовок, з яких надалі отримують деталь. Різницю між розмірами та формою реальної деталі і заданої на кресленні називають похибкою. З багатьох причин виготовити заготовки (деталі) абсолютно точно, відповідно до креслення, практично неможливо. Ступінь наближення дійсних значень параметрів процесу, речовини, предмета до його номінального значення називають точністю оброблення

Точність оброблення регламентують: Технічні умови (ТУ) - точність форми. ГОСТ 6449.1-82... ГОСТ 6449.5-82 "Изделия из древесины и древесных материалов. Допуски и посадки". ГОСТ 7016-82 "Древесина. Параметры шероховатости поверхности".

У процесі оброблення забезпечують необхідну точність заготовок (деталей) при найменших затратах.

Для отримання чистових заготовок слід:

· зняти припуски (ліквідувати відхилення розмірів);

· надати поверхням необхідної якості.

Правильність якості обробленої заготвки характеризується: прямолінійністю, перпендикулярністю, паралельністю, плошинністю циліндричністю. округлістю та ін. Різні за формою заготовки (рис.3.1) мають різну кількість поверхонь, яким надають правильні розміри, якість та задані кресленням кути. Прямокутні в перерізі заготовки, кількість яких переважає при виготовленні виробів з деревини, слід обробляти з шести боків. Таке оброблення виконується на етапі первинного оброблення чорнових заготовок.

Надати заготовці точні розміри та якість можна тільки за наявності в ній чистової установлювальної бази, за допомогою якої вона може бути точно встановлена на верстатах для подальшого оброблення. Тому оброблення чорнових заготовок починається з утворення чистової бази, за яку приймають одну з пластей цієї заготовки, використовуючи її як базу, а потім обробляють:

· одну чи дві крайки та другу пласть;

· або другу крайку та другу пласть;

· торцеві поверхні заготовок.

Закінчують оброблення чорнових заготовок їх торцюванням в розмір по довжині. Формування чистової бази у брускових заготовок прямокутного перерізу здійснюють на поздовжньо-фрезерних верстатах таких типів:

· фугувальні;

· рейсмусові;

· три - та чотирибічні стругальні.



2. Створення базових поверхонь

2.1 На однобічних фугувальних верстатах із ручною подачею

Для створення базових поверхонь у брускових заготовок широко застосовують фугувальні верстати. Характерною особливістю фугувального верстата (рис.3.2) є наявність горизонтального стола, який складається з двох частин (передньої та задньої), кожну з яких налагоджують окремо і можуть переміщувати у вертикальній площині. Між ними горизонтально розташований ножовий вал. Роль обох частин стола неоднакова, а разом вони забезпечують так зване рухоме базування заготовок на столі.

Рис. 3.1. Можливі форми заготовок

Рис. 3.2.Схема оброблення заготовок на фугувальному верстат

При налагодженні верстата робочі площини обох частин стола мають бути паралельні одна одній та ріжучій крайці ножів. Робоча поверхня задньої частини встановлюється дотичною до ріжучої крайки ножа у його верхньому положенні, а передня -нижче цього положення на товщину шару, який знімають.

Як видно з рис. 3.3, на початку оброблення заготовка базується на передній частині стола своєю чорновою установлювальною базою. Потім вона насувається на ножовий вал, а після оброблення - на задню частину стола. В цей момент базування відбувається на поверхнях обох частин стола. Після подальшого просування заготовка утвореною чистовою базою повністю базується на задній частині. За один прохід заготовки з неї можна знімати шар завтовшки 0,5...2,5 мм. Збільшення товщини шару, який знімають за один прохід, призводить до погіршення якості поверхні, яку обробляють. Якщо заготовка має більшу величину прогину, ніж товщина шару, який знімають, то її слід обробляти за кілька проходів. Якщо довжина заготовки більша, ніж довжина передньої частини стола (рис.3.4,а), або якщо базувати заготовку опуклістю вниз (рис.3.4,б) то вона при цьому матиме нестійке положення, яке буде безперервно змінюватися в процесі оброблення, що призведе др неточностей обробленої поверхні.

Рис.3.3. Схеми рухомого базування на фугувальних верстатах: а - на передній частині; б- на обох частинах; в- на задній частині

Рис.3.4. Можливі варіанти нестійкого базування: а - заготовка довша, ніж передній стіл; б - опуклістю вниз

При обробленні довгих заготовок слід передбачити перед і за верстатом підтримувальні ролики (рис.3.5).

Крім створення чистової бази на пласті заготовки, на фугувальному верстаті можна обробити ще одну або дві суміжні (з уже обробленою площиною) крайки під певним кутом одна до одної. Для цього служить напрямна лінійка, яка дозволяє регулювати кут між пластею та крайкою, і оброблення здійснюється згідно з таким налагодженням (рис.3.6).

Конструкція фугувального верстата не дає можливості:

· отримати паралельні поверхні у заготовки що обробляють;

· обробити заготовки в розмір за товщиною або шириною.

Таким чином, фугувальний верстат використовують для вирівнювання у заготовок (рис.3.7):

· однієї пласті;

· однієї пласті та суміжної крайки;

· однієї пласті і обох суміжних крайок (при подальшому склеюванні заготовок у щити).

Рис. 3.5. Використання підтримувальних роликів при фугуванні довгих заготовок

Рис. 3.6. Положення заготовки при оброб-ленні на фугувальному верстаті (вид спереду): 1,2 - передній і задній столи; 3-заготовка;

4- напрямна лінійка

Рис.3.7. Види робіт, які виконують на фугувальних верстатах: а - фугування однієї пласті; б - фугування однієї плас-ті і суміжної крайки ("фугування в кут"); в - фугування однієї пласті і обох крайок

Заготовки деталей, які не будуть самостійними елементами виробу (розкладки, штапики, напрямні, карнизи, плінтуси, притворні бруски, лиштва та інші), не фугують, їх прямолінійність при цьому не відіграє суттєвої ролі, оскільки за допомогою клею чи металевого кріплення при складанні вони наберуть форми того елемента, до якого будуть приєднані.

Основними показниками якості виконання операції фугування, як і при обробленні на інших типах поздовжньо-фрезерних верстатів, є відхилення форми та розташування поверхонь, точність кутів та шорсткість поверхні.

Допуски форми та розташування поверхонь і точності кутів регламентуються ГОСТ 6449-82, а шорсткість поверхні - ГОСТ 7016-82 .

На шорсткість поверхні значною мірою впливає хвилястість поверхні, яка буде залежати від:

· діаметра кола різання, яке описує лезо ножа;

· швидкості різання;

· швидкості подачі;

· товщини шару деревини, який знімають в процесі оброблення; кількості ножів, які беруть участь у формуванні профіля поверхні.

Оброблена на поздовжньо-фрезерних верстатах поверхня матиме вигляд, як показано на рис.3.8.

Теоретично довжина хвилі І повинна дорівнювати подачі на один різець V

V =/=-- ./"00, мм і н-г

де і/ - швидкість подачі, м/хв;

я - частота обертання ножового вала, хв1;

г - число ножів (різців), що беруть участь у формуванні по-верхі.

Разом з тим довжина хвилі пов'язана функціонально з глибиною хвилі к таким виразом

/ = 2 ¦ (2К -к)к, мм (3.2.)

де К - радіус кола, яке описує лезо ножа, мм;

к - глибина хвилі (висота гребня), мм;

Практично при розрахунках приймають гірший варіант, коли у формуванні поверхні бере участь тільки один ніж. Тоді висоту кінематичних нерівностей визначають за наближеною формулою.

При технологічних розрахунках часто доводиться випішувати задачі, пов'язані з визначенням швидкості подачі для поздовжньо-фрезерних верстатів, які забезпечать отримання поверхні із заданою шорсткістю. При цьому максимальну швидкість подачі Uтах визначають за умови, що поверхня формується всіма ножами, а мінімальна - Umin - одним ножем.

Взаємозв'язок усіх параметрів фрезерування встановлений професором Б.М.Буг-лаєм і показаний в номограмі на рис.3.9. За допомогою цієї номограми можна виконувати усі технологічні розрахунки операції фрезерування.

НАВЕДЕНА НОМОГРАМА (3.9. Графічна модель взаємозв'язку параметрів фрезерування) - НЕ СКАНУВАЛА

У результаті неправильного встановлення передньої і задньої частин стола фугувальних верстатів за відношенням до ножового вала та між собою можливі різні варіанти їх налагодження (рис. 3.10).

Рис.3.10. Варіанти неправильного (а, б, в, г) та правильного (д), налагодження фугувальних верстатів:

а - задня частина стола нижче необхідного рівня; б - задня частина стола вище необхідного рівня; в - передня і задня частини стола непаралельні - опуклі; г - передня і задня частина стола непаралельні - угнуті; д - верстат налагоджений правильно;

2.2 На однобічних фугувальних верстатах із механічною подачею

Фугувальні верстати відрізняються шириною стола, а отже, і довжиною ножового вала. Збільшення ширини стола дозволяє обробляти широкі заготовки, також підвищує продуктивність верстата. Зробити це на верстатах з ручною подачею фізично досить важко. Операція фугування з використанням ручної подачі трудомістка, але дозволяє отримати достатню якість оброблення.

Оператор, виконуючи операцію фугування, враховує особливості конкретної заготовки, регулюючи при цьому зусилля притискання і місце його прикладання, швидкість подачі та ін.

Для збільшення продуктивності і полегшення умов праці оператора на підприємствах застосовують фугувальні верстати з механізованою подачею. Існує декілька схем дії вальцьова, конвеєрна, вакуумна та ін. їх використання ускладнюється регулюванням зусилля притискання і швидкості подачі для кожної заготовки. Такі механізми часто бувають cкладними за конструкцією та в експлуатації. В процесі роботи, за рахунок зусилля притискання механізмом подачі не слід допускати поздовжню деформацію та вібрацію заготовки в момент її оброблення. Кращими, з цієї точки зору, є механізми подачі, які дозволяють базувати заготовку, подаючи її для оброблення у підвішеному стані, але такі механізми є конструктивно складнішими у виконанні і тому на сьогодні не знайшли широкого поширення. -

Застосування механізму подачі обмежує можливість оброблення заготовок:

· із значними відхиленнями за товщиною або шириною;

· пожолоблених, які слід пропускати більше одного разу;

· завтовшки менше 40...50 мм при обробленні їх пласті;

· завтовшки до 20...30 мм при обробленні їх крайок (оброблення за шириною).

2.3 На двобічних фугувальних верстатах

Для створення двох базових поверхонь у суміжних площинах під кутом, крім однобічних верстатів з напрямною лінійкою, застосовують двобічні фугувальні верстати. Такі верстати мають горизонтальний ножовий вал і вертикальний шпиндель, який, переважно встановлюють із боку напрямної лінійки, за основним валом. Напрямна лінійка складається з двох частин, кожну з яких налагоджують залежно від товщини шару деревини, що знімають.

Принципова схема роботи двобічного фугувального верстата показана на рис.3.11.

Рис. 3.11 Схема роботи двобічного фугувального верстата:

а- вигляд збоку, б-вигляд зверху, 1,3- передня і задня частини стола; 2-горизонтальний ножовий вал; 4-вертикальний шпиндель; 5,6 - передня і задня частини нагоямної лінійки: 7- заготовк

Такі верстати можуть працювати як з механізмом подачі, так і з ручною подачею.

Основні правила оброблення заготовок на фугувальному верстаті:

1. Починати оброблення заготовок необхідно з найширшої та довшої сторони - однієї з пластей.

2. Якщо заготовка пожолоблена по пласті, то оброблення починають із тієї сторони, яка має більшу стійкість - угнутої пласті.

3. При обробленні кращу якість поверхні отримують, коли заготовку переміщують відносно осі ножового вала під кутом, меншим 90° (рис.3.12).

Рис.3.12. Схема фугування заготовки під кутом а < 90

4. При правильному налагодженні положення столів верстата товщина шару, що знімають, не повинна перевищувати 1,5...2,5 мм.

5. Зусилля притискання заготовки достола має бути таким, щоб деформаціязаготовки була найменшою.

6. При обробленні заготовок, коротших ніж 500...600 мм, слід застосовувати пристрій для штовхання (рис. 3.13).

Рис.3.13. Схема застосування пристрою для штовхання при фугуванні коротких заготовок

При обробленні заготовок, довших за1500 мм, застосовують підтримувальні ролики.

Після фугування поверхню оглядають,якщо на ній залишились непростругані місця,оброблення повторюють до повного вирівнювання всієї площини.

При обробленні крайки на однобічному,та заготовок на двобічному фугувальномуверстатах їх притискають одночасно до горизонтального стола та напрямної лінійки.

Організація робочого місця біля фугувальних верстатів показана на рис. 3.14.

Рис.3.14. Організація робочого місця біля фугувальних верстатів:

а - з ручною подачею; б - з механізованою поданою

Продуктивність фугувальних верстатів визначають за формулою:

де Т- проміжок часу, для якого визначають продуктивність, хв; U - швидкість подачі, м/хв; n - кількість одночасно оброблюваних заготовок, шт;

lз - довжина заготовки, м;

i - кількість проходів; т - кількість переходів;

Кр ,Км, - коефіцієнти використання робочого та машинного часу, відповідно;

Кk - коефіцієнт ковзання, для верстатів з механізованою подачею.



3. Оброблення заготовок в розмір за перерізом

3.1 Брускові заготовки

3.1.1 На рейсмусових верстатах

Після створення у заготовок "чистових базових поверхонь стає можливим завершити їх оброблення за перерізом, надавши їм кінцевих розмірів. Обробляють заготовки в розмір по товщині та ширині, забезпечивши при цьому паралельність протилежних сторін, на:

рейсмусових верстатах;

три- та чотирибічних поздовжньо-фрезерних верстатах.

Типова схема оброблення на однобічних рейсмусових верстатах показана на рис.3.15.

Рис.3.15. Схема оброблення заготовок на рейсмусовому верстаті

Такі верстати призначені для оброблення до необхідних розмірів брускових заготовок, а також щитів, рам та коробок по товщині і мають ширину стола від 250 до 1800 мм. За шириною оброблення їх умовно ділять на:

вузькі 250...300 мм

середні або загального призначення 400...700 мм

- широкі 800... 1200 мм

- спеціальні 1200... 1800мм

Найбільша товщина заготовок, які обробляють на різних типах рейсмусових верстатів, лежить в межах 120...200 мм. Рейсмусові верстати, на відміну від фугувальних, мають механізми подачі, які, переважно, є дво- або чотиривалковими. Відстань між подавальними валиками lтіп, для різних типів верстатів знаходиться в межах 200...500 мм. і визначає найменшу довжину заготовок які можна обробляти на цих верстатах. Для оброблення коротших заготовок ще при поперечному розкрої дошок їх отримують кратними за довжиною і в такому вигляді обробляють за перерізом. Рекомендується, щоб довжина кратної заготовки не перевищувала 1500 мм. Перший за ходом подачі верхній подавальний валець має рифлену поверхню, що забезпечує надійний контакт з поверхнею, яку обробляють, інші вальці - гладкі. Ножовий вал, який розташовують горизонтально над столом верстата і паралельно йому, фрезерує деревину на глибину 1...5 мм. (за норми 2...З мм).

Товщина отриманої заготовки h визначається відстанню від стола до нижньої дотичної кола обертання, що описують леза ножів.

На задану товщину деталі h верстат налагоджують або переміщенням стола або, у деяких нових моделях, переміщенням ножового вала у вертикальній площині. Особливістю конструкції рейсмусового верстата є те, що на ньому обробляють поверхню, протилежну тій, що базують на столі верстата. Товщина шару деревини, що знімають з однієї заготовки, а також з кожної оброблюваної партії - різна.

Якість результатів роботи рейсмусового верстата великою мірою залежить від правильного налагодження подавальних вальців та притискних елементів, які встановлені попереду та позаду ножового вала. Оптимальні значення основних параметрів налагодження верстата вказані на рис.3.16.

Рис.3.16. Параметри налагодження однобічних рейсмусових верстатів

Для збільшення можливості одночасного оброблення кількох брускових заготовок, що відрізняються за розміром на 4...6 мм, рифлений валець, замість цілісного (у легких типів верстатів), виготовляють секційним. У таких вальців кожна секція завширшки 20...25 мм може під час роботи незалежно відхилятися у вертикальній площині, під час проходження під ними заготовок, що відрізняються за товщиною (шириною). Цілісні верхні передні подавальні вальці застосовують здебільшого у легких верстатах і вони дозволяють обробляти одночасно не більше двох заготовок, розташовуючи їх по краях вальця. Щитові заготовки можуть подаватись цілісними вальцями.

3.2 Щитові заготовки

Крім подавального вальця, секційними є передній притискач (стружколамач), який виконує ряд функцій для поліпшення якості оброблення, та захисний пристрій, який запобігає викиданню заготовок силою різання. У деяких моделях верстатів нижні подавальні вальці відсутні.

Крім отримання паралельних поверхонь, на рейсмусових верстатах з допомогою нескладних пристроїв можна надати заготовкам скіс по довжині та ширині, або сформувати поздовжній профіль (рис. 3.17).

Рис.3.17. Форми профілей, які можна отримати на рейсмусовому верстаті: а - скіс по довжині; б - скіс по ширині- в - профіль по довжині; І - шаблон; 2 - заготовка; З - поверхня стола; 4 - ножовий вал; 5 -опорний валик

Рейсмусові верстати, як правило, мають механізм подачі і обслуговуються двома операторами. Швидкість подачі вибирається виходячи з необхідної якості отримуваної поверхні. Подавати заготовки у верстат бажано торець в торець, а для верстатів з цілісним переднім подавальним вальцем одночасно можна подавати не більше двох заготовок, розташовуючи їх по краях стола. Можливе використання рейсмусових верстатів для оброблення по товщині рам та коробок (рис.3.18), останні слід подавати у верстат під кутом до осі обертання ножового вала, що становить близько 45°, але не менше 20.. .25° .

Рис.3.18. Схема подачі рами (коробки) при обробленні її по товщини на рейсмусовому верстаті

Внаслідок похибок налагодження тих чи інших вузлів, в процесі роботи рейсмусового верстата можливі такі види дефектів заготовок;

1 Поперечна канавка на обробленій поверхні заготовки на відстані близько 150 мм від її торців (рис.3.19). Причина:

- сильне притискання заднього гладкого вальця та недостатнє притискання колодки притискача на передньому торці заготовок (рис. 3.19, а);

- сильне притискання заднього гладкого вальця та недостатнє притискання передньої притискної колодки (стружколамача) на задньому торці заготовки, (рис. 3.19,6)

Рис.3.19. Вид заготовки з дефектом "поперечна канавка" та причини її появи

2. Кілька поперечних канавок на торцях заготовки (рис.3.20).

Рис.3.20. Вигляд заготовки з дефектом "кілька поперечних канавок" та причини його появи

Причина:

- недостатнє притискання переднього і заднього притискачів, при сильному притисканні заднього вальця та надто високому підйомі нижніх вальців.

3. Поперечні геометрично правильні риски на обробленій поверхні (рис.3.21).

Причина:

- сильне притискання рифленого вальця та незначна величина шару, що знімається.

Рис.3.21. Вигляд заготовки з дефектом "'поперечні геометрично правильні риски"

4. Неоднакові розміри ширині стола (рис.3.22).

Рис.3.22. Вид заготовки з дефектом "неоднакові розміри по ширині стола" та причина його появи

Причина;

- непаралельність ріжучої крайки ножа площині стола.

5. Вирив волокон на одному з торців заготовки (рис.3.23). Причина:

- косо шаруватість. При подачі слід повернути заготовку на 180° відносно вертикальної осі.

Рис.3.23. Вид заютовки з дефектом "вириви волокон через косошаруватість

6. Окремі вм'ятини на обробленій поверхні (рис.3.24).

- попадання стружки на оброблену поверхню та притискання її вальцями до цієї поверхні.

Рис,3.24. Вид заготовки з дефектом "вм'ятини на поверхні" Причина:

7. Зменшення товщини заготовки по довжині (рис.3.25)

Причина:

- виступ нижніх роликів перевищує норму, а заготовка, яку оброблюють, має достатню жорсткість.

Кінці заготовки потовщені порівняно із середньою частиною на величину, рівну величині виступів роликів над столом (в), а довжина потовщених кінців дорівнюватиме половині віддалі між роликами.

Рис.3.25. Вид заготовки з дефектом "зменшення товщини заготовки по довжині"

Організація робочого місця біля рейсмусових верстатів показана на рис 3.26.

Рис.3.26. Схема організації робочого місця біля рейсмусового верстата

Продуктивність рейсмусових верстатів визначається за формулою:

, шт/год (3.7)

Т - проміжок часу, для якого визначають продуктивність, хв;

V - швидкість подачі, м/хв;

Із - довжина заготовки, м;

і - кількість проходів;

m - кількість переходів; n - кількість заготовок, що одночасно обробляють, шт;

n =1.8 для верстатів з цільним рифленим подавальним вальцем;

-

для верстатів з секційним подавальним вальцем:

В - ширина стола верстата ,мм;

b - ширина заготовки, що обробляють, мм,; Кз - коефіцієнт заповнення стола заготовками; ПрийнятоКз - 0,5...0,6, якщо подачу заготовок у верстат здійснює один оператор; Кз =0,8...0,9 - якщо подачу заготвок здійснюють два оператори; верстат фугувальний двобічний калібрування

КР, Км, Кк - коефіцієнт використання робочого, машинного часу та ковзання відповідно.

3.1.2 На двобічних рейсмусових верстатах

Для вирівнювання пластей або крайок у заготовках і надання їм кінцевих розмірів одночасно з двох протилежних сторін без попереднього фугування застосовують двобічні рейсмусові верстати. Двобічні рейсмусові верстати забезпечують необхідний розмір заготовки та паралельність оброблених пластей. Вони мають два горизонтальних ножових вали (нижній та верхній). Схеми розташування валів зображені на рис.3.27.

Рис.3.27. Схеми послідовності розташування ножових валів у двобічних рейсмусових верстатах

а - фугувально-рейсмусова пряма (рис.3.27,а); б - фугувально-рейсмусова перевернута; в - рейсмусово-фугувальна; г - дворейсмусова пряма; д - дворейсмусова перевернута.

Послідовність двобічного оброблення має бути такою, щоб перша операція забезпечувала площинність, а друга - рівномірність товщини, а отже, і паралельність першій. Тому перший ножовий вал може працювати як фугувальний або як рейсмусовий, а другий - тільки як рейсмусовий. Верстати, які працюють за рейсмусово-фугувальною схемою, не можуть забезпечити рівномірність оброблення за товщиною і їх застосовувати недоцільно.

Вибір тієї чи іншої конструкції верстата залежить від жорсткості заготовок. Для оброблення жорстких та еластичних заготовок бажано використовувати дворейсмусову схему верстатів. Обидві схеми є майже рівноцінні при обробленні напівжорстких заготовок. Конструктивно прямі схеми є простішими, ніж перевернуті, і тому вони більш поширені.

Такі верстати мають вальцьовий або конвеєрний механізми подачі і забезпечують значно більшу продуктивність порівняно з роздільним обробленням на фугувальних та однобічних рейсмусових верстатах, Разом з тим, через значне притискання заготовок до стола під час оброблення, і частина з них буде лишатися пожолобленими. Через такий недолік двобічні верстати не знайшли широкого застосування. Організація робочого місця та формула продуктивності праці для таких верстатів аналогічна, як в однобічних рейсмусових.

3.1.3 На чотирибічних верстатах

Надати пиломатеріалам, будівельним, брусковим та щитовим заготовкам плоскої або профільної форми одночасно з чотирьох сторін можна на чотирибічних поздовжньо-фрезерних верстатах. Такі верстати іноді називають кальовочними; кальовочно-погонажними; погонажними.

Залежно від габаритних розмірів, потужності електродвигунів, маси та параметрів заготовок, що на них обробляють, такі верстати умовно також ділять на легкі, середні та важкі.

Для отримання високоякісних заготовок завдовжки понад 600 мм> перед обробленням на кальовочних верстатах необхідно сформувати чистову базу однієї або двох сторін за допомогою фугувальних верстатів. Обробляти на таких верстатах заготовки коротші або такі, що не будуть прогинатися в процесі оброблення, можна без попереднього фугування.

Чотирибічні верстати мають від чотирьох до шістнадцяти горизонтальних і вертикальних фрезерних головок з фугувально-рейсмусовою та дворейсмусовою послідовністю їх розташування. Деякі моделі для повного зняття з поверхні хвиль кінематичного походження можуть мати додатково нерухомі зачисні (циклювальні) ножі з одного, двох або навіть чотирьох боків. Такі ножі доцільно застосовувати для оброблення однорідної безсучкової деревини м'яких порід і недоцільно для оброблення твердої або м'якої сучкуватої деревини. Для отримання гладкої поверхні такі ножі можна замінити високо-обертовими шпинделями.

Вертикальні шпинделі формують профіль крайок і ширину заготовки. Існують верстати, у яких вертикальні шпинделі мають, можливість нахилятись в поперечному напрямку.

Залежно від схеми розташування головок міняються не тільки умови базування, точність і якість оброблення, а і габарити верстатів.

Налагодження чотирибічних верстатів набагато складніше ніж фугувальних та рейсмусових, що пов'язано як з кількістю ножових головок, так із їх взаємним розташуванням. Бажано, щоб кожна з протилежних головок, що бере участь у формуванні профілю, була завантажена рівномірно. Налагодження верстата полягає в установленні у певному положенні ріжучих, базувальних, подавальних та притискних елементів. При обробленні з чотирьох боків вибираються дві базу вальні поверхні: нижня - по пласті та бокова по правій крайці. Вибір базувальних поверхонь залежить від прийнятої схеми розташування шпинделів - фугувально-рейсмусової чи дворейсмусової. Для фугувально-рейсмусової схеми нижньою базою є рівень нерухомої задньої частини стола нижнього горизонтального шпинделя, а вертикальної -лінія передньої бокової лінійки правого вертикального шпинделя.

Якщо глибину фрезерування першої горизонтальної та правої вертикальної головок можна передбачити і задати їм необхідне значення 2...З мм, то на другу горизонтальну та ліву вертикальну, які формують товщину та ширину заготовки, відповідно приходиться ненормоване значення припуску, що знімається попередніми головками, які формують базові поверхні, так і значенням дійсних розмірів заготовки. При цьому можливі варіанти :

· коли знімаються шари деревини зі всіх сторін заготовки;

· коли знімаються шари деревини лише з деяких сторін заготовки;

· коли не знімаються шари деревини ні з однієї сторони заготовки.

Зусилля притискних елементів визначається аналогічно, як у відповідних елементах фугувальних та рейсмусових верстатів. На відміну від фугувальних та рейсмусових верстатів, на чотирибічних - одночасно можна обробляти тільки по одній заготовці, а операція здійснюється за один прохід.

Для верстатів із швидкістю подачі понад 20 м/хв рекомендується; застосовувати механізми завантаження - живильники. Вони можуть бути у вигляді магазинів - для коротких (до 2 м) заготовок і завантажувальних столів для довших заготовок та пиломатеріалів. Легкі та середні чотирибічні верстати обслуговуються двома операторами, важкі і середні верстати, що обробляють заготовки завдовжки 5...6 м, обслуговуються двома операторами спереду верстата та один-два ззаду. Організація робочого місця для чотирибічних верстатів показана на рис.3.28.

Рис.3.28.Схема організації робочого місця біля чотирибічних верстатів

Продуктивність чотирибічних верстатів визначають за формулою:

рис.3.29., але широкого застосування в практиці не знайшла. з циліндрами з алмазними зернами з абразивними циліндрами

Рейсмусові верстати від початку застосовувалися для цих цілей, однак через незначну стійкість ножів вони не можуть забезпечити необхідну точність та продуктивність.

У верстатах з торцевим фрезеруванням використовують різці із твердосплавних матеріалів, стійкість яких у 20 разів вища порівняно з рейсмусовими ножами. Через складність установлення різців в одній площині, паралельній до площини стола, такі верстати на сьогодні також не знайшли використання.

Шліфувальні верстати знайшли більш широке застосування для калібрування щитів. Першими з цього типу почали використовуватись трициліндрові верстати. На кожен циліндр поверх еластичного покриття з фетру закріпляли шліфшкурку різної зернистості. Оскільки поверхня циліндрів в таких верстатах не є жорсткою, то при калібруванні зменшується товщина щитів, але різнотов-щинність залишається, а в деяких випадках навіть збільшується.

Широкострічкові верстати з жорсткими контактними шліфувальними циліндрами знайшли найбільше застосування для калібрування. Вони бувають з верхнім, нижнім та двобічним розташуванням агрегатів; з одним, двома або з трьома агрегатами, встановленими послідовно.

Нескінченні шліфувальні стрічки мають незначний шар абразивного матеріалу, недовгостійкі і дорогі. Збільшити стійкість інструмента, зменшити його вартість, спростити конструкцію верстата можна збільшивши товщину абразивного матеріалу, як у абразивних циліндрах, що пропонуються у розробках Українського державного лісотехнічного університету (УкрДЛТУ) м. Львів. Такі циліндри застосовуються як для калібрування заготовок, так і для калібрування повно-форматних плит перед розкроєм. Через значну масу таких циліндрів, їх великі розміри, в процесі роботи можуть мати місце додаткові радіальні вертикальні вібрації. Тому проблема збільшення жорсткості циліндрів зі збільшенням їх довжини є актуальною. У процесі роботи циліндрів абразивні зерна спрацьовуються нерівномірно, тому, для продовження роботи, їх через деякий час необхідно вирівнювати (правити) з метою відновлення ріжучої здатності. Стійкість циліндра між правками становить 45...50 тисяч погонних метрів довжини каліброваних щитів.

Вирішити проблему жорсткості циліндра навіть великих розмірів можна використавши пустотілий циліндричний металевий корпус, на зовнішній стороні якого у певному порядку закріплено зерна синтетичних алмазів. Такі зерна мають більшу стійкість проти стирання і тому не потребують значної товщини насипного шару. Циліндри з алмазними зернами є дорогими і тому їх вартість перевищує вартість абразивного циліндра. Оскільки зерна синтетичних алмазів є невеликих розмірів, продуктивність таких циліндрів є набагато! меншою, ніж у абразивних циліндрів.! Ще одним видом ефективного інструмента, який може застосовуватися для калібрування щитів, є голкофрезерний інструмент. Але на сьогодні можливість калібрування цим видом інструмента ще вивчається, він має значну масу циліндра, тому енергозатрати приводу становлять 2 кВт на 1 см довжини циліндра (ширини калібрування).

Однією з причин можливого жолоблення щитів може бути зняття неоднакового за товщиною шару матеріалу з різних пластей плити. Зменшити або навіть повністю знятш внутрішні напруження, що викликають жолоблення, які можуть збільшитися після калібрування, можна за допомогою ультразвуку. Ультразвукові коливання, при проходженні щита під ультразвуковим перетворювачем утворюють в ньому значні періодичні стискальні напруження, які здатні викликати місцеву пластичну деформацію в його перерізі, що зменшує внутрішні напруження, які викликають жолоблення.

Принципова схема ультразвукової установки для зменшення жолоблення плит представлена на рис. 3.29, але широкого застосування в практицы не знайшла.

Рис.3.29. Схема ультразвукової установки для зменшення жолоблення

Найкращими на сьогодні для калібрування плит слід вважати такі верстати, які дозволяють за один прохід щита обробити його з обох пластей. Організація робочого місця біля таких верстатів буде залежати від розміру верстата, наявності пристроїв для завантаження та розвантаження. Часто такі верстати об'єднують в групи, комплектують механізмами подачі, завантаження та розвантаження і називають лініями.

Продуктивність лінії визначається за формулою.

де: п- кількість заготовок по ширині стола, що одночасно обробляють, шт;

V - швидкість подачі, м/хв;

/ - довжина заготовки, м;

Т- проміжок часу, для якого визначають продуктивність, хв;

і - кількість проходів, шт;

К , Км, Кк - коефіцієнти

використання робочого часу, машинного часу, ковзання, відповідно.



4. Оброблення брускових заготовок в розмір по довжині

Завершується первинне оброблення чорнових заготовок наданням їм кінцевих розмірів за довжиною. Ця операція має назву торцювання в розмір.

Розрізняють такі види цих торцювань (рис.3.30):

- для отримання прямого кута а = 90°;

для отримання будь-якого іншого кута о*90°;

для отримання заданої довжини /та кута а\

для поділу кратних заготовок знаданням необхідної довжини / такута а, (рис. 3.30);

Рис.3.30. Можливі види торцювань:

1. Для отримання прямого кута а=90°;

2.Для отримання будь-якого іншого кута а^90°;

3. Для отримання заданої довжини / та кута а;

4. Для поділу кратних заготовок з наданнямнеобхідної довжини / та кута а;

Залежно від виду торцювань вибирається і відповідне обладнання. Ним можуть бути:

пилкові верстати загального призначення, що дозволяють насувати заготовку на пилку; супортні однопилкові верстати з паралельним насуванням пилки;

двопилкові кінцевирівнювачі;

багатопилкові верстати для поперечного розкрою;

Верстати загального призначення та супортні, хоч і є менш продуктивними, але з їх допомогою можна виконати усі види торцювань. При цьому спочатку на око обробляють один торець заготовки (заготовок), а потім цей торець притискають до упору і обробляють другий. При цьому найкоротша відстань від поверхні упору до площини обертання полотна пилки буде дорівнювати довжині чистової заготовки.

Для отримання прямого кута а=90°, площина стола та напрямна лінійка повинні бути перпендикулярні до площини полотна пилки (рис.3.31).

Рис.3.31. Схема налагодження верстата для отримання прямого кута при торцюванні в розмір брускових заготовок: а - площини напрямної лінійки; б -площини стола; 1 - стіл; 2 - упор; 3 -напрямна лінійка; 4 - заготовка

Для отримання кута, менше 90° (а*90^)(рис.3.32)слід:

Рис. 3.32. Схема налагодження круглопилкового верстата для отримання непрямого кута при торцюванні в розмір брускових заготовок: а - площини напрямної лінійки; б - площини стола; 1 - стіл; 2 - упор; 3 - напрямна лінійка; 4 - заготовка

або напрямну лінійку встановити піднеобхідним кутом до площини пилки(рис.3.32,а);

або площину стола встановити підвідповідним кутом до площини пилки(рис.3.32,6);

- або і напрямну лінійку і стіл (для отримання складного кута) встановити під відповідними кутами до площини пилки.

Двопилкові спеціалізовані верстати (кінцевирівнювачі) призначені для торцювання однократних заготовок одночасно з двох сторін. їхня продуктивність та точність оброблення значно перевищують аналогічні параметри верстатів загального призначення та супортних. Недоліками кінцеви-рівнювачів слід вважати те, що вони конструктивно не можуть обробляти кратні заготовки та торцювати під кутом а?90°. Довжину заготовки тут визначає відстань між площинами пилок.

Для торцювання заготовок під кутом а?90 на кінцевирівнювачах необхідно площину пилки повернути до площини стола, як показано на рис.3.33.

Рис.3.33. Схема налагодження кінцевирів-нювача для торцювання під кутом а^90°; 1 - стіл; 2 - заготовка; 3 - напрямні

Багатопилкові верстати, хоч і здатні торцювати в розмір кратні заготовки, але не можуть мати широкого застосування на даній операції через непередбаченість величини кратності та їх розмірів. Слід відмітити, що заготовки, у яких на етапі вторинного машинного оброблення будуть формуватись рамкові шипи на одно- та двобічних шипорізних верстатах, в розмір не торцюють. Кратні заготовки, у цьому випадку, поділяють на однократні з певним припуском по довжині. Організація робочого місця біля верстатів для торцювання заготовок в розмір показана на рис.3.34.

Рис. 3.34. Схема організації робочих місць при торцюванні в розмір: а - загального призначення з кареткою; б - супортний; в, г - двопилковий кінцевирівнювач;

Продуктивність верстатів для торцювання в розмір визначається за формулами

п - кількість заготовок, що одночасно обробляють, шт;

V , (У - швидкість робочого та холостого ходів супорта відповідно, м/хв;

і - тривалість циклу торцювання заготовок з одного торця, хв;

/ - довжина ходу супорта пилки, м;

і - кількість установок (торців), шт;

/ - відстань між упорами на одній ланці подавального ланцюга, м;

К ,К - коефіцієнти використання робочого та машинного часу.

Сучасні виробництва на етапі первинного оброблення чорнових заготовок, крім верстатів загального призначення, використовують різні за призначенням та конструкцією лінії. Такі лінії компонуються як на базі агрегатних головок, так і окремих верстатів, з'єднаних між собою рядом завантажувальних та розвантажувальних пристроїв, фугувальними верстатами з механічною подачею для створення базової поверхні або рейсмусовими чи чотирибічними верстатами для оброблення заготовок за перерізом та двобічними верстатами для торцювання в розмір за довжиною.

ре Т - проміжок часу, для якого вимірюють продуктивність, хв;

II - швидкість подачі, м/хв;



Питання для самоконтролю

(редагувала для колоквіуму, є окремий файл)

1. Що розуміють під точністю оброблення? Що слід зробити для перетворення чорнової заготовки в чистову?

2. Чим характеризується правильність форми обробленої деталі? 3 якої операції слід починати оброблення чорнових заготовок?

3. Яке обладнання використовують для створення базової поверхні? Наведіть схему.

4. Назвіть основні правила оброблення заготовок на фугувальних верстатах.

5. Які поверхні брускових заготовок можна обробити на фугувальних верстатах? Чого не можна зробити на фугувальних верстатах?

6. Від яких факторів залежить якість поверхні обробленої на фугувальних верстатах?

7. Які механізми подачі у фугувальних верстатів Ви знаєте?

8. Які заготовки не можна обробляти на фугувальних верстатах з механізмом подачі?

9. На яких верстатах можна обробити брускові заготовки в розмір за перерізом?

10. Наведіть схему оброблення заготовок на рейсмусовому верстаті. Коментарі.

11. Назвіть варіанти оброблення чорнових заготовок брусків за перерізом .

12. Назвіть варіанти оброблення чорнових заготовок за перерізом для отримання масивних щитів.

13. Що розуміють під калібруванням плит? Які проблеми виникають при калібруванні плит?

14. Які верстати і який інструмент використовують для калібрування плит?

15. Які види робіт виконують при торцюванні брускових заготовок в розмір? Покажіть ескізи можливих варіантів торцювання на однопилкових верстатах.

Размещено на Allbest.ru

...