Шумега С.С. Иллюстрированное пособие по производству столярно-мебельных изделий - файл n1.doc

приобрести
Шумега С.С. Иллюстрированное пособие по производству столярно-мебельных изделий
скачать (7225.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc7226kb.08.07.2012 22:21скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   43

Предисловие



Благодаря высокой механической прочности, легкой обрабатываемости, небольшому объемному весу, низкой теплопроводности, цвету древесину применяют для изготовления столярно-строительных изделий, мебели и товаров культурно-бытового назначения. При нормальных условиях эксплуатации конструкции из древесины сохраняются в течение многих лет.

Большое значение придается рациональному использованию древесных отходов, переработке их в технологическую щепу, применяемую для изготовления древесноволокнистых и древесностружечных плит. Эти плиты служат в качестве облицовочного материала для изготовления дверей щитовой конструкции, различных перегородок, а также являются основным конструктивным материалом для производства мебели.

В XII пятилетке перед мебельной промышленностью поставлена задача — увеличить объем продукции в 1,4 раза. При этом до 70 % прироста продукции должно быть достигнуто за счет снижения расхода материалов. Увеличение выпуска столярных изделий и мебели предусмотрено за счет ускорения темпов роста производительности труда, повышения технического уровня производства, более эффективного использования производственных мощностей и основных фондов. Эти мероприятия будут проводиться за счет реконструкции действующих и строительства новых предприятий, совершенствования технологии изготовления отдельных деталей и изделий, модернизации оборудования, механизации и автоматизации технологических процессов, развития новых форм организации труда.

На многих предприятиях используют высокопроизводительные деревообрабатывающие станки и другое специализированное оборудование, полуавтоматические и автоматические линии отечественного и зарубежного производства. Для полного и рационального использования мощностей деревообрабатывающего оборудования необходимо его хорошо знать и умело использовать при выполнении каждой технологической операции.

Данное иллюстрированное пособие, в котором кратко описаны и широко проиллюстрированы деревообрабатывающие станки, автоматические и полуавтоматические линии; их кинематические и технологические схемы, а также приемы и методы работы на них, поможет учащимся ПТУ более глубоко изучить современную технологию столярно-мебельного производства, устройство машин и механизмов.

I. Ручная обработка древесины




1. Организация и оборудование рабочего места



Рабочее место — это часть площади цеха, на которой размещены: верстак (основное оборудование при ручной обработке древесины), различные приспособления и инструменты.

Верстак состоит из подверстачья и крышки (рис. 1). Подверстачье изготовляют из мягких пород, а крышку из сухой дубовой, буковой или березовой древесины толщиной 60...80 мм. Крышка должна быть ровной, чистой и проолифленной. Для крепления заготовок в верстак в переднюю часть крышки вмонтирован передний зажим, а в заднюю — задняя зажимная коробка, винты которых изготовляют из дерева или металла. В крышке параллельно передней кромке и в задней зажимной коробке выбраны сквозные гнезда, в которые вставляют верстачные деревянные или металлические клинья или гребенки, служащие для закрепления материала в горизонтальном положении (в основном на плоскость). На ребро материал закрепляют передним винтом, опирая при этом свободный конец на специальную подставку. В вертикальном положении материал (доски или бруски) закрепляют передним зажимным винтом или задней зажимной коробкой в зависимости от выполняемых работ.

Высоту верстака подбирают по росту рабочего так, как показано на рис. 1, г. На рабочем месте недалеко от верстака должен находиться инструментальный шкаф. Каждый инструмент хранится в нем на соответствующем месте. В шкафу отводится место для хранения чертежей и другой технической документации.

Столяры-новаторы оборудуют свои рабочие места специальными приспособлениями в зависимости от сложности выполняемых операций. Это способствует значительному повышению производительности труда и улучшению качества изготовляемой продукции. При выполнении столярных работ на рабочем месте столяр использует пилы, рубанки, долота, стамески, сверла, молотки, клещи, кусачки, отвертки, напильники и др. (рис. 2).

2. Разметочные инструменты и приспособления



Разметка — важная стадия технологического процесса. От нее зависит не только качество, но и количество получаемых де­талей. Назначение разметки — получить детали точных разме­ров и форм, соответствующих чертежам, при минимальных за­тратах материала.

Сначала выполняют предварительную разметку досок на черновые мебельные заготовки (ЧМЗ) — детали с припусками на обработку. Припуском называется разность между разме­рами ЧМЗ и изготовленной детали. Слишком большие припуски ведут к перерасходу пиломатериалов, для обработки заготовок с большими припусками требуется больше времени и усилий.
Малые припуски не дают возможности изготавливать детали нужных размеров, что может привести к браку. Припуски на обработку в зависимости от геометрических размеров брусковых деталей составляют 1,5... 7 мм по ширине и толщине и до 20 мм по длине. Для деталей из фанеры и древесных плит припуски составляют 4... 24 мм.

Разметочным инструментом при предварительной разметке пиломатериалов на черновые заготовки служат рулетка, линейка, а при разметке обрезных досок — и угольник (рис. 3). Для разметки основных соединительных элементов применяют различный разметочный инструмент, а также шаблоны и специальные приспособления (рис. 4).

В зависимости от формы и размеров соединительных элементов шаблоны и приспособления могут быть разнообразными. При помощи шаблонов удобно размечать контуры криволинейных деталей, центры отверстий, особенно когда они должны совпадать с такими же отверстиями в сопрягаемой детали. В шаблонах и приспособлениях ставят специальные упоры и другие устройства для установки и закрепления их на размечаемых деталях (рис. 5).

3. Понятие о резании древесины. Геометрия резца



Процесс изготовления изделий из древесины на современных деревообрабатывающих предприятиях включает различные виды обработки (механическую обработку, склеивание, сборку, сушку древесины). Наиболее распространенной является механическая обработка древесины — процесс, в результате которого получают изделия или их элементы заданных форм и размеров без изменения химического состава (ГОСТ 17743—72). Резание — обработка, при которой нарушаются связи между частицами древесины по заданному направлению с образованием стружки (пиление, строгание, фрезерование) или без нее (резание ножницами). Резание выполняют инструментом клиновидной формы.

Стружка — часть заготовки, отделяемая резцом за один проход. Необходимое условие резания — перемещение резца относительно неподвижной заготовки или наоборот. Резец не снимает за один проход весь материал, подлежащий удалению. Это объясняется ограниченной режущей способностью инструмента. Слой материала заготовки срезают за несколько проходов, после каждого очередного прохода резец должен перемещаться относительно заготовки или заготовка относительно резца на величину снимаемого слоя стружки. Таким образом, при резании совершаются два движения — резания и подачи.

Движение резания — абсолютное движение резца или заготовки, необходимое и достаточное для срезания одной стружки. Линия, по которой резец совершает движение резания, называется траекторией резания. Путь, пройденный лезвием резца в единицу времени по траектории резания, называется скоростью резания. Движение подачи — абсолютное движе­ние резца или заготовки, обеспечивающее последовательное сре­зание новых стружек.

Рабочей частью инструмента, выполняющего процесс реза­ния, является клиновидный резец (рис. 6, а), который имеет четыре грани: переднюю abcd, заднюю abnm (фаска) и две бо­ковые adm и bсп. Пересечение передней и задней граней резца образует переднюю (главную) режущую кромку ab — лезвие резца. Линии пересечения передней грани с боковыми называ­ются боковыми передними кромками ad и bс, а линии пересече­ния задней грани с боковыми называются боковыми задними кромками am и bп. В процессе резания стружка сходит с перед­ней грани. Если ширина заготовки больше ширины резца, кроме лезвия работают одна или обе боковые кромки, т. е. они также режущие. При одной режущей кромке резание называется от-крытым, при двух — полузакрытым, при трех закрытым.

Древесина разрезается одним или несколькими резцами. Ре­зец срезает с заготовки стружку соответствующей толщины. В направлении движения резец действует на древесину с силой, называемой силой резания. Каждый из резцов образует поверх­ность резания, а резцы в целом — поверхность обработки. Плос­кость, касательная к поверхности резания и проходящая через кромку резца, называется плоскостью резания.

Для осуществления процесса резания резец устанавливают под углом к обрабатываемой поверхности, в результате чего образуются следующие углы (см. рис. 6, б): ? — задний, между задней гранью резца и плоскостью резания; ? – заточки, или заострения, между передней и задней гранями; ? — передний, между передней гранью и плоскостью, перпендикулярной плос­кости резания; ? — резания, между передней гранью и плос­костью резания. Между угловыми параметрами существует зависимость: ? + ? = ?, ? + ? = 90°. Угол резания подбирают в за­висимости от направления (вида) резания по отношению к во­локнам древесины. Различают три основных вида резания: вдоль волокон, в торец, поперек волокон (рис. 7, а, в, б).

При резании древесины вдоль волокон плоскость и направ­ление резания параллельны волокнам древесины; в торец — перпендикулярны волокнам древесины; поперек волокон — плос­кость резания параллельна направлению волокон древесины, а направление резания перпендикулярно им. Кроме основных видов резания, существуют переходные (см. рис. 7, г, д, е): про­дольно-торцовое; поперечно-торцовое; продольно-поперечное. При резании вдоль волокон различают также резание по волок­нам или против волокон, характеризуемое углом встречи резца с волокнами. Строение волокон древесины обрабатываемых за­готовок неоднородно, поэтому при их обработке виды резания неодинаковы, особенно на участках, имеющих пороки строения древесины, что очень влияет на силу и чистоту резания.

Факторы, влияющие на силу резания. Один из факторов, влияющих на силу резания древесины,— углы заострения. Так, при небольшом угле заострения резца усилий на резание тре­буется меньше, однако малый угол не обеспечивает необходи­мой прочности резца, лезвие быстро затупляется, и его необхо­димо часто затачивать. Это приводит к лишним затратам вре­мени и труда, а также к быстрому изнашиванию инструмента. Во избежание трения резца о древесину, нагревания его и уве­личения силы резания заднюю грань резца устанавливают с на­клоном не менее 10° к плоскости резания.

При резании древесины стружка нажимает на переднюю грань и вызывает трение резца о стружку, что приводит к уве­личению силы резания, поэтому, чем меньше угол резания, тем меньше усилий требуется для внедрения резца в древесину. Произвольно уменьшать угол резания нельзя, так как это свя­зано с увеличением угла заострения. Исходя из требований ус­тойчивости резца, угол резания при обработке ручным инстру­ментом принимают не менее 45°, а при обработке на станках — более 45°.

На силу резания влияет и твердость древесины. Если силу резания при обработке заготовок из сосны принять за единицу, сила резания при обработке заготовок из других пород соста­вит: для липы 0,8; осины 0,85; ели 0,95; ольхи 1,05; березы 1,25; бука 1,4; дуба и ясеня 1,7. Резание свилеватой и косослойной древесины требует больших усилий, чем резание прямослойной в одном и том же направлении.

Острота резца также оказывает большое влияние на силу резания, потому что с уменьшением остроты резец не перерезает волокна, а сдавливает, сминает и разрывает их. Это повышает сопротивление резанию и способствует возрастанию силы ре­зания. В процессе резания древесины образуются стружки или опилки, которые создают трение (при пилении опилки попадают между резцом и стенками пропила, а при сверлении—между резцом и стенками гнезда), что приводит к значительному уве­личению силы резания и нагреванию резца (особенно при свер­лении сверлами).

Выборка паза требует значительного увеличения силы реза­ния, так как разрушение древесины происходит за счет лезвия резца и его боковых кромок. Влажную древесину значительно легче резать, чем сухую. Так, если удельное сопротивление ре­занию древесины при влажности 15 % (воздушно-сухая) при­нять за единицу, удельное сопротивление резанию свежесрубленной древесины составит 0,9. Переработку древесины на доски, различные заготовки и детали выполняют в относительно сухом ее состоянии (8±2 %).

Факторы, влияющие на шероховатость поверхности обра­ботки. На шероховатость поверхности древесины при ее обра­ботке влияют острота и геометрия резца, направление резания относительно направления волокон древесины, углы установки резца, толщина стружки, скорость резания, а также анатомиче­ское строение древесины. Вибрация в системе станок — инстру­мент — деталь, возникающая из-за недостаточной жесткости станка, также оказывает влияние на шероховатость поверхно­сти, поэтому наладку и настройку станков необходимо доводить до установленной нормы.

При строгании ручным инструментом может вибрировать нож рубанка, если он ненадежно закреплен, что приводит к не­ровностям на поверхности обработки. Большое влияние на ка­чество резания оказывает острота резца, т. е. его способность образовывать в древесине при резании новые поверхности с заданной шероховатостью. Чем острее лезвие, тем выше ка­чество резания и тем меньше шероховатость обрабатываемой поверхности. Полученные при заточке острота лезвия и геомет­рическая форма резца в процессе работы изменяются. Происхо­дит затупление резца, в результате чего уменьшается его режу­щая способность. Для ее увеличения резцы изготавливают из высокопрочных и износостойких материалов и выбирают опти­мальные углы заострения.

Направление резания относительно направлений волокон древесины, угол установки резца и толщина стружки взаимосвя­заны, они определяют качество поверхности обработки. При ре­зании древесины вдоль волокон возможны два случая стружкообразования: с опережающей трещиной и без нее. Опережаю­щая трещина образуется уже в начальный период резания. При внедрении резца в древесину после некоторого уплотнения стружки передней его гранью начинается оттягивание стружки резцом от остальной массы древесины, отслоение ее и образо­вание опережающей трещины, величина которой возрастает с увеличением толщины стружки.

Скорость распространения опережающей трещины всегда выше скорости резания, поэтому после образования опережаю­щей трещины режущая кромка только сглаживает образо­ванную гранью поверхность. Качество поверхности обработки получается невысоким. Чтобы уменьшить вредное влияние опе­режающей трещины на качество поверхности обработки, необ­ходимо создать подпор (надлом) волокон древесины вблизи лезвия, вследствие чего стружка надламывается по мере про­движения резца. Наиболее высокое качество поверхности обра­ботки получается при строгании ручными рубанками с двойным ножом (стружколомом).

При резании древесины вдоль волокон без образования опе­режающей трещины качество поверхности обработки получается высоким, так как поверхность резания образуется лезвием резца. Резание древесины в торец обеспечивает невысокое ка­чество обработки. Волокна древесины сжимаются резцом, а в направлении волокон могут даже образоваться трещины. Качество обработки повышается, если толщина стружки и угол резания малы. При резании древесины поперек волокон по мере продвижения резца образуется стружка скалывания или стружка отрыва с короткой опережающей трещиной. Каче­ство поверхности обработки при образовании стружки скалы­вания достаточно высокое. При образовании стружки отрыва поверхность получается шероховатой, с неровностями разру­шения.

С увеличением угла резания качество обработки повыша­ется, так как лучше надламывается стружка. Угол резания можно увеличить до 90°, что приближает процесс резания к скоблению. Древесина обрабатываемых заготовок неодно­родна, поэтому при малых значениях угла резания, особенно на участках, имеющих пороки строения древесины, будут появ­ляться вырывы волокон, приводящие к браку.

Качество обработки на больших скоростях резания всегда выше, поэтому для уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности следует повышать в пределах технической возмож­ности станка скорость резания, что одновременно ведет к уве­личению его производительности. Скорости подачи выбирают оптимальными. Увеличение скорости подачи часто ведет к сни­жению качества, а уменьшение — к снижению производитель­ности.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   43


Предисловие
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации