Раскрой плитных и листовых материалов. Раскрой древесных материалов Критерии оптимизации и технологические параметры раскроя

Раскрой древесных материалов на заготовки является пер­вой стадией механической обработки. Цель раскроя -получе­ние заготовок необходимых размеров, из которых при дальней­шей обработке будут получены детали. В настоящее время при технологической специализации раскрой выполняют на специа­лизированных участках предприятий -изготовителей древес­ных материалов. При такой организации раскроя сокращаются объемы перевозок и создаются условия для более рациональ­ного использования сырья. Предприятиям, потребляющим древесные материалы, транспартируются только полезные объемы заготовок, значительные объемы отходов, образующихся при раскрое, представляют вторичное сырье и могут быть эффективно использованы по различному назначению. Процесс раскроя организуется в зависимости от вида раскраиваемого материала, объемов производства и назначения заготовок. По виду получаемых при раскрое

весные материалы, транспартируюся только полезные объемы заготовок, значительные объемы отходов, образующихся при раскрое, представлют вторичное сырье и могут быть эффективно организуется в зависимости от вида раскраиваемого маиериала, объемов производства и назначения заготовок. По виду получаемых при раскрое заготовок раскрой может быть на черновые заготовки, которые в дальнейшем обрабатывают, и на чистовые. В первом случае при раскрое используют черновые базы, во втором-необходимы чистовые базы и применение особых приемов, оборудования и инструмента, обеспечивающих необходимую точность и качество обработки. По виду раскраиваемых материалов различают раскрой досок, древесеных плит, листовых и рулонных материалов. Рациональность процесса раскроя орценивается эффективностью труда.

Эффективность использования материалов при раскрое является важнейшей задачей современного производства. В общем виде эффективность использования материала оценивается коэффициентом выхода Кв заготовок, определяемым процентным соотношением объема, площади, погонажа или массы полученных заготовок V 3 объему, площади раскроенного материала Vc:

Кв = V 3 /Vc100. (77)

Повышение коэффициента выхода заготовок является важной и сложной проблемой. Выход заготовок зависит от множества факторов, основными из которых являются пороки древесины, структурные отступления, природные дефекты, явные и скрытые, требования к качеству заготовок и их размеры, квалификация рабочих, условия труда, применяемое оборудование и инструмент и т.д. По этим причинам раскрой досок на заготовки производится при непосредственном участии рабочих, которые визуально оценивают качество заготовок и сопоставляют его с требованием к качеству изготавливаемых из них деталей.

По степени участия рабочего в осуществлении контроля за процессом раскрой различают индивидуальный и групповой, а по рсуществлению –т поперечный и продольный. Индивидуальный раскрой характеризуются тем, что его производят с учетом размеров, качества сырья по наиболее рациональной схеме. Групповой раскрой осуществляется без учета качества сырья по заранее установленной схеме.

Групповой раскрой неспецифицированных пиломатериалов снижает выход заготовок на 7% по сравнению с индивидульным раскроем.

Поперечный раскрой пиломатериалов производят разделе­нием пиломатериала на заготовки требуемой длины. Продоль­ный раскрой пиломатериалов предусматривает разделение материала на заготовки требуемой ширины или толщины. В за­висимости от последовательности осуществления этих техноло­гических операций раскроя различают при общей оценке рас­крой поперечно-продольный и продольно-поперечный.

При организации раскроя пиломатериалов необходимо уста­новить соотношение размеров имеющихся досок с размерами заготовок. При этом возможны следующие варианты: размеры сечения досок соответствуют размерам сечения заготовок; ши­рина досок равна ширине заготовок, но толщина является крат­ной или превышает толщину заготовки; толщина досок соот­ветствует толщине заготовок, а ширина кратна или превышает ширину заготовок; толщина и ширина досок превышают раз­меры сечения заготовок или кратны им. Длина заготовки также оказывает влияние на организацию раскроя пиломатериалов. Если из имеющихся сортов пиломатериалов получить заго­товку значительного размера не представляется возможным, то в процессе раскроя вводятся технологические операции по склеи­ванию отрезков по пласти и кромке так, чтобы склеенные за­готовки соответствовали по размерам и качеству предъявляе­мым к ним требованиям.

При раскрое пиломатериалов можно воспользоваться мно­жеством схем в зависимости от вида досок, породы древесины, размеров заготовок и условий производства. Например:

1.Поперечно-продольный раскрой производят в такой по­
следовательности: торцевание досок на отрезки с вырезкой де­
фектов: распиливание отрезков на заготовки.

2. Продольно-поперечный раскрой - доски вначале раскраи­
вают распиливанием вдоль на рейки, затем торцуют по разме­
рам заготовки.

3. Торцевание досок на отрезки с вырезкой дефектных мест
и последующей разметкой отрезков и выпиливанием из них
заготовок.

5. Фрезерование одной или двух пластей доски, разметка и
далее раскрой по схеме 1 или 2.

6. Фрезерование пласти, торцевание на отрезки с вырезкой
дефектных мест, опиливание кромок у необрезных досок, фу­
гование кромок и склеивание щитов, разметка и выпиливание
криволинейных заготовок (см. рис. 57). При использовании об­
резных досок для получения заготовок значительных длин
можно применять схемы раскроя, приведенные ниже.

7. Фрезерование пласти, торцевание на отрезки с вырезкой
дефектных мест, склеивание на зубчатый шип по длине, кали­
брование, торцевание на заготовки.

8. Торцевание досок, склеивание по длине на зубчатый шип,
торцевание на мерные отрезки, фрезерование кромок и пласти,
склеивание щита, раскрой щита по ширине на заготовки, кали­
брование заготовок.

9. Раскрой досок на рейки, торцевание реек с вырезкой де­
фектов, склеивание реек в непрерывный брус, раскрой бруса на
заготовки.

Первые шесть схем широко применяются в производстве ме­бели, строительных деталей. На рис. 58 показаны примеры рас­кроя" необрезных досок по 1, 2 и 6-й схемам. Как видно, про-

Рис. 58. Схемы раскроя досок:

а - поперечно-продольный (схема 1); б - продольно-поперечный (схема 2);

в - после склеивания отрезков в щит (схема 6)

дольно-поперечный раскрой обеспечивает более высокий выход заготовки за счет меньшей потери материала при вырезке де­фектов. Он особенно эффективен для низких сортов досок. По 2-й схеме превышение выхода заготовок составляет 3 % по от­ношению к 1-й схеме.

Применение предварительной разметки доски (схема 4) дает повышение выхода по сравнению с 1-й схемой на 9%. Если пласть доски фрезеровать и этим вскрыть невидимые дефекты, то это еще повысит выход заготовок на 3 % по сравнению со схемой 4. Чтобы лучше использовать годную часть доски, рас­крой целесообразно вести на заготовки разных размеров. В та­ком случае представляется возможным подобрать размеры заготовок так, чтобы как можно полнее использовать бездефект­ную часть доски. В первую очередь необходимо выкраивать наи­более длинные заготовки - основные. При визуальной оценке качества досок количество типоразмеров заготовок при таком раскрое ограничено физиологическими особенностями рабочего. Квалифицированный рабочий может в процессе раскроя изме­нять не более чем 4-5 типоразмеров заготовок при условии, что разница между их размерами будет более 100 мм.

Увеличение количества типоразмеров заготовок для одно­временного раскроя их из одной доски резко снизит производи-

тельность и может привести к ошибкам. Ошибки станочника при раскрое снижают полезный выход заготовок. Применение дополнительных при раскрое операций -разметки, склеивания и фрезерования удорожает стоимость заготовок. Сопоставление эффективности повышения выхода заготовок и роста произво­дительности труда показывает, что повышение выхода загото­вок более эффективно и соответствует директивному направле­нию экономии сырья и материалов. Применение склеивания при раскрое по схеме 6 повышает выход криволинейных загото­вок на 8-12 % по сравнению со схемой 3. Схемы 7, 8 и 9 при-

Рис. 59. Организация раскроя пиломатериалов:

а - на поточной линии; / - приводной ролик; 2 - торцовочный станок; 3 - непривод­ной ролик; 4 - упор; 5 -ленточный конвейер; б -прижимный ролик; 7 - передаточ­ный стол; 8 - прирезной станок; 5 - стол; 10 - концевой выключатель; // - кнопка включения; 12 - педаль; б, в - на станках ЦДКЧ-3, ЛС80-6

меняют для получения заготовок для клееных строительных конструкций длиной до 80 м.

При раскрое досок на прямолинейные заготовки используют круглопильные станки общего назначения, а для криволиней­ных-ленточнопильные. В специализированных раскройных це­хах, кроме того, применяются делительные ребровые станки, многопильные и станки для заделки сучков.

На рис. 59 приведена схема устройства и организации рабо­чего места частично автоматизированного торцовочного станка ЦПА40 или ЦМЭ-ЗА для раскроя обрезных досок на заготовки строительных деталей. Доски из штабеля станочник сбрасы­вает на приемный стол торцовочного станка. Приемный стол снабжен приводными винтовыми роликами 1, которые не только подают доску вперед, но и прижимают ее к линейке. Подлежа­щая торцеванию доска продвигается вперед по консольным не­приводным роликам до упора 4. Дойдя до этого упора, торец доски нажимает на рычаг концевого выключателя 10, останав­ливает электродвигатель, приводящий в движение подающие ро-

лики и одновременно включает подачу пилы. Суппорт 2 с пиль­ным диском выдвигается вперед и перерезает доску. При обратном движении суппорт пилы при помощи системы рычагов сбра­сывает отрезанный конец доски с консольных роликов на нахо­дящийся под ним движущийся ленточный конвейер 5 и одновре­менно включает электропривод подающих приводных роликов /.

Кроме автоматического, станок имеет и ручное механизиро­ванное управление, которым станочник может пользоваться для произвольной остановки доски на любом расстоянии до упора для вырезки из нее дефектных мест. Этой цели служат педаль 12 и включатель (кнопка) 11. Нажим ногой на педаль 12 останавливает вращение подающих роликов, а нажим ру­кой на кнопку И вызывает поперечную подачу пильного диска.

Станок может работать в составе линии (как это показано на рис. 59) и самостоятельно. Производительность такого ча­стично автоматизированного станка, обслуживаемого одним станочником, примерно равна производительности станка, об­служиваемого станочником с двумя подсобными рабочими, а сама работа значительно безопаснее и легче.

Отрезки распиливают вдоль на круглопильных станках с ме­ханической или ручной подачей. (В линии - на позициях 6 -9.) Из станков с механической подачей наиболее совершенными для распиливания отрезков на заготовки являются прирезные станки с гусеничной подачей типа ЦДК-4-3 и ЦДК-5-2. Эти станки обеспечивают высокую прямолинейность реза без при­менения направляющей линейки, что очень важно при раскрое по разметке, когда рабочий направляет отрезок в станок по ка­рандашной риске. Однако в большинстве случаев распиливание ведут по направляющей линейке, которую устанавливают па­раллельно пильному диску и на расстоянии, равном ширине заготовки. Если есть обзол, первый рез делают на глаз, а при втором, третьем и других прижимают опиленную кромку к ли­нейке.

Обслуживают станок 2 человека - станочник и подсобный рабочий. Первый управляет станком и подает в него отрезки, второй принимает их и, если нужно, возвращает для повтор­ного реза.

Работа на круглопильных станках с ручной подачей анало­гична работе на станках с механической подачей, но менее про­изводительна, менее безопасна и требует значительных усилий со стороны станочника при надвигании отрезков на пилу.

Распиливают отрезки вдоль чаще всего на один размер. Лиственные породы для массивных деталей для повышения вы­хода рационально раскраивать на два-три размера по ширине. В этом случае линейку на станке устанавливают на самую большую ширину заготовки. Для распиливания на более узкие заготовки без перестановки линейки пользуются специальными

устройствами или закладками, которые представляют собой бруски с заплечиками на одном конце. На рис. 60 и 61 пока­заны схемы специализированных участков раскроя пиломате­риалов, работающих по схемам раскроя 1 и 2.

При раскрое пиломатериалов потери древесины определяют три причины, не зависящие от организации раскроя: 1) есте­ственные природные дефекты древесины и дефекты, зависящие от сортности досок; 2) некратность заготовок размерам безде­фектных участков доски, когда расстояние между рядами не­допустимых сучков меньше длины двух заготовок; 3) потери в опилки.

Если обозначить коэффициенты использования древесины, отражающие потери по этим факторам, соответственно К д - коэффициент использования, учитывающий потери из-за вы­резки дефектов в зависимости от сортности досок; Кк- коэф­фициент, учитывающий потери из-за некратности заготовок размерам бездефектных участков доски; Ко- коэффициент, учитывающий потери на опилки, то общий коэффициент выхода Кв (табл. 11) определится как

К в- КдКкКо = Vз /Vс(78)

Потери на опилки зависят от количества резов и применяе­мых пил. Если раскрой ведется по трем размерам доски, то ко­эффициент Коопределяется из соотношения

К в- К / оК // кК /// о, (79)

где Ко- учитывает потери при поперечной распиловке К / о и К // о К /// о – соответственно продольной и ребровой.

Выход заготовок в большей степени зависит от сортности сырья и размера заготовок. Увеличение длины заготовок на 1 м снижает их выход примерно на 5%. Нормы полезного выхода заготовок для мебели приведены в табл. 12.

Выход комплектных заготовок с ухудшением сортового состава пиломатериалов снижается.

При раскрое досок на криволинейные заготовки используют ленточнопильные станки с узким полотном пильной ленты (до

11. ЗНАЧЕНИЕ ОБЩЕГО КОЭФФИЦИЕНТА ВЫХОДА ЗАГОТОВОК Кв

Рис. 60. Участок поперечно-продольного раскроя досок:

/ - лифт; 2 - торцовочный станок; 3 - прирезные станки; 4 - конвейер;

5-автомат для заделки сучков; 6 - упаковочный стол; 7 - сортировочное устройство; В - пакет до­сок; 9 - делительный станок

Рис. 61. Участок продольно-поперечного раскроя досок:

/ - прирезной станок; 2 - делительный станок; 3, 7 - торцовочные станки;

4-автомат для заделки сучков; 5 - сортировочное устройство;

6 - упаковочный стол

12. НОРМЫ ПОЛЕЗНОГО ВЫХОДА ЗАГОТОВОК ПРИ РАСКРОЕ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ В МЕБЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

40 мм). Ширина пильной ленты выбирается в зависимости от минимального радиуса кривизны заготовки. Чем меньше радиус кривизны заготовки, тем уже должна лента пилы. Минимальный радиус кривизны заготовки в зависимости от ширины ленты пилы и ее развода определяется по формуле

Rmin = 0,12В 2 /b, (80)

где Rmin - минимальный радиус кривизны заготовки, мм; В - ширина ленты пилы, мм; b-развод зубьев пилы на одну сторону, мм.

Uz =(0,05-0,1) s, мм, (81)

где S – толщина пилы, мм.

Скорость подачи определяется по формуле

U = [(0,05 – 0,1) s 60υ], м/мин, (81)

Где u – скорость подачи, м/мин; S – толщина пилы, мм; υ – скорость резания, м/с; t-шаг зубьев, мм.

Средняя точность заготовок при раскрое досок приведена в табл. 13.

Автоматизация процесса раскроя пиломатериалов вызывает трудности тем, что необходима визуальная оценка качества раскраиваемых материалов и согласование этой оценки с требованиями к качеству заготовок и их размерам. Применение принципов силовой сортировки пиломатериалов с учетом назначения получаемых заготовок позволяет преодолеть эти трудности.

Возможно создать автоматизированную систему раскроя пиломатериалов с микропцессором, учитывающим размеры заготовок и их физико-механические показатели, опрделяемые при раскрое.

Имеются также оптические устройства, фиксирующие размеры природных дефектов древеситны, способные поглощать световой поток (сучки, трещины, гили и т.п.). Такие устройства могут управлять вырезку дефектов автоматически.

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.

2 часа

План лекции

2.1.1 Разработка карт раскроя плит

2.1. 2 Применяемый инструмент и оборудование

2.3.5 Режимы облицовывания синтетическими облицовочными материалами

2.36 Дефекты облицовывания пластей
2.3.1 Виды облицовывания
По виду облицовываемых поверхностей процесс облицовывания делится на технологический процесс облицовывания пластей и технологический процесс облицовывания кромок. По температуре процесса облицовывание делится на холодное и горячее. По способу создания давления в зоне облицовывания – на облицовывание в прессах с плоскими плитами и облицовывание в прессах вальцового типа, в прессах мембранных, вакуумных.
2.3.2 Применяемые клеи
Для облицовывания в производстве изделий из древесины широко используют клей на основе карбамидоформальдегидных смол по ГОСТ 14231-78 марок КФ-БЖ, КФ-Ж (М), КФ-Б и модифицированные ими. В качестве отвердителя применяют: хлористый аммоний при горячем склеивании и щавелевую кислоту - при холодном. Для наполнения клеевых растворов используют каолин, тальк и смет пшеничный. Поступающие клеи необходимо проверять на соответствие их стандартам. Стандарты регламентируют долю сухого остатка, массовую долю свободного формальдегида (1 %), вязкость, время желатинизации, концентрацию водородных ионов и предел прочности склеивания.

Количество одновременно приготовляемого клея определяют расчетом, исходя из потребности на время его жизнеспособности. Для облицовывания при холодном склеивании в смолу КФ – Ж (М) вводят 4-7 % щавелевой кислоты в 10 %-ном растворе. совпадать с направлением волокон основы.

Расход клея зависит от применяемых материалов. Его должно быть достаточно для образования сплошного слоя. При облицовывании пленками расход клея от 80 до 100 г/м 2 , строганым шпоном-от 130 до 140 г/м 2 .
2.3 . 3 Применяемое оборудование

Облицовывают щитовые и другие прямолинейные заготовки в многоэтажных или одноэтажных прессах с обогреваемыми плитами. Пласти щитов облицовывают синтетическим шпоном и полимерными пленками на том же оборудовании, что и при облицовывании строганым шпоном.

При облицовывании в одноэтажных прессах с обогреваемыми плитами удельное давление, МПа, для пленки 0,4-0,5, для шпона 6,5-0,8; время выдержки под давлением для смолы КФ-Ж (М) не менее, с; для пленки - 40, для шпона толщиной 0,6-0,8 мм-60, для шпона толщиной 1,1- 1,5 мм-90; для смолы КФ-БЖ время выдержки в прессе сокращаются примерно вдвое.

После облицовывания в горячих прессах облицованные заготовки должны храниться уложенными в плотные стопы до полного охлаждения примерно 24 ч. При облицовывании в многоэтажных прессах используются металлические прокладки, с помощью которых загружают пакеты в пресс. Щиты облицовывают пленкой в многоэтажных прессах при удельном давлении 0,4-0,5 МПа, при облицовывании шпоном 0,8-1 МПа; температура плит пресса от 110 до 140 °С; время выдержки 2-4 мин.

На базе одноэтажных прессов АКДА 4938-1, АКДА 4940-1 созданы полуавтоматические линии облицовывания щитовых заготовок МФП-2, МФП-3. Применяютсятакже линии импортного производства. Благодаря механизации процесса трудозатраты на облицовывание щитовых заготовок на одноэтажных прессах в 3 раза меньше трудозатрат, чем на облицовывание в многоэтажных прессах. Преимуществом является и более высокое качество облицованной поверхности.

1 - питатель; 2 - клеенакосящий станок КБ 18-1; 3 - конвейер формирования пакетов; 4 - пресс ЖДА 4938-1; 5 - автоматический укладчик щитов

Рисунок 3. 1 – Схема линии облицовывания пластей МФП-2

Способы загрузки пакетов в прессы различных линий могут быть различны (рисунок 3. 2).

a-стальной лентой: /-стальная лента; 2- пакеты; 3- плиты пресса; б-с загрузочной кареткой: /-каретка; 2-пакеты; 3- плиты пресса,; 4- разгрузочный конвейер; в-с загрузочным конвейером из термостойкой ленты: 1- конвейер; 2-па кеты; 3 - плиты пресса; 4 - термостойкая лента; 5 - разгрузочный конвейер; г - с цепным загрузочно-разгрузочным конвейером; / - стол формирования пакетов; 2 - пакеты 3 - плиты пресса; 4 - приемный конвейер; 5 - упор; 6 - цепь

Рисунок 3.2 - Схемы загрузки пресса

Облицовывание холодным способом применяется при наклеивании на поверхность заготовок толстых слоев облицовок из декоративного бумажно-слоистого пластика, фибры, искусственных кож и др. На основу наносят клей холодного отверждения. Пакет комплектуют в следующей последовательности: прокладка - облицовочный материал - основа - облицовочный материал - прокладка. Пакеты укладывают в стопу на подстопный щит и выравнивают кромки. Стопу накрывают вторым щитом и укладывают балки, которые соединяются между собой стяжками. Стопу помещают в большепролетный пресс, создают давление и стягивают стопу стяжками, после чего снимают давление и выкатывают стопу по роликовому конвейеру из пресса для выдержки до полного отверждения клея в условиях цеха. Применение совмещенных клеев на основе мочевиноформальдегидных смол с поливинилацетатной эмульсией ускоряет процесс холодного склеивания в несколько раз. Применение клеев на основе каучука требует двухразового нанесения и подсушки. При одностороннем наклеивании пластика на щитовые заготовки на вторую сторону наклеивают компенсирующий слой , предотвращающий коробление щитов.
2.3. 4 Режимы облицовывания строганым шпоном
В мебельной промышленности строганый шпон - один из основных облицовочных применяются клеи на основе наполненных карбамидных смол следующего состава (масс. ч.):

Смола МФ-17, КФ-Ж(М) ........ 85...88

Каолин технический (наполнитель) .. . . . 12...15

Аммоний хлористый (отвердитель) .... 1

Важным фактором, обусловливающим режим облицовывания, является количество клея, наносимого на 1 м 2 облицовываемой поверхности. Оптимальная толщина клеевого слоя должна быть 0,08...0,15 мм. Величина давления при облицовывании зависит от площади облицовываемых поверхностей и применяемых материалов.

Продолжительность выдержки в прессах под давлением зависит от температуры и вида применяемого клея.

Технологический режим облицовывания пластей щитов на автоматических линиях быстроотверждающимися клеями
Температура воздуха в помещении, °С, не ниже...... 18

Относительная влажность воздуха

в помещении, %, не выше. . 65

Вязкость клея по вискозиметру B3-4, с......... 125...180

Время от момента нанесения клея до загрузки

пакетов в пресс, мин, не более.................. 20

Время от начала загрузки пакетов

до установления полного давления, с, не более........... 30

Время прессования, с, при температуре нагрева плит, °С:

130...150 .................. 30.,.35

145...150 ................... 25...30

Удельное давление прессования, МПа......... 0,4.,.1

Время технологической выдержки, ч, не менее....... 2
Облицовываемые детали в смежных промежутках пресса должны быть расположены одна под другой и центрированы по отношению к осям плит пресса. Отклонение толщины деталей, укладываемых в один промежуток пресса, не должно превышать ±0,3 мм.

Облицовки из шпона должны быть прочно приклеены к основе. Предел прочности при скалывании по клеевому слою в сухом состоянии должен быть не менее 1 МПа. На облицованной поверхности не должно быть воздушных пузырей, разрывов, расхождения фуг и потемнения их от клея, просачивания клея, сдвига чистовой облицовки, нахлесток, загрязнений, отщепов, вмятин. Качество облицованных деталей проверяют визуально. Проверке подлежат все детали. Температуру, вязкость и расход клея проверяют не реже 2 раз в смену, остальные параметры режима контролируют постоянно в процессе работы.
2.3. 5 Режимы облицовывания синтетическими облицовочными материалами
Для горячего способа облицовывания рекомендуются следующие рецептуры клеев.

Клей на основе наполненных карбамидных смол, масс. ч.:

смола (МФ-17, КФ-Ж(М)). . ..; . . . . ... 85...88

каолин технический (наполнитель) ......... 12...15

аммоний хлористый (отвердитель) .......... 1

Клей на основе карбамидной смолы, совмещенной с поливинилацетатной дисперсией, масс. ч.:

смола (МФ-17, КФ-Ж(М)) ............ 70

поливинилацетатная дисперсия........... 30

аммоний хлористый.............. 0,5

Клей на основе карбамидной смолы, совмещенной с каучуковым латексом, масс. ч.:

смола (МФ-17, КФ-Ж(М)). ........... 70

латекс (ДММА, МХ-ЗО, ЛНТ, Л-4, Л-7) ........ 30

аммоний хлористый............... 1

После облицовывания покрытие должно быть ровным , гладким, без воздушных пузырей, разрывов, просачивания клея, загрязнений, вмятин. Качество покрытия проверяется визуально.

* Во избежание коробления в качестве компенсирующего слоя могут быть использованы те же материалы, что и для лицевого, или подобраны опытным путем.

Основные дефекты при облицовывании пленками возникают по тем же причинам, что и при облицовывании строганым шпоном. Просачивания клея при облицовывании синтетическим шпоном можно избежать, если применять пленку с содержанием водорастворимой смолы не более 14%; расход клея должен быть 90...110 г/м 2 и удельное давление в прессе 0,5...0,6 Мпа.
2.3. 6 Дефекты облицовывания
При облицовывании могут возникнуть следующие дефекты: просачивание клея на лицевую поверхность, Неровности на олицованной поверхности, трещины в облицовке, местное или полное отставание облицовки от основы, покоробленность облицованных деталей. Каждый из дефектов может быть вызван одной или несеолькими причинами. Как правило основной причиной дефектов является наесоблюдение режимов технологических операций.
2.4 ФОРМАТНАЯ ОБРАБОТКА ЩИТОВ. ОБЛИЦОВЫВАНИЕ КРОМОК МЕБЕЛЬНЫХ ЩИТОВ

В производстве изделий из древесины широко используются древесностружечные и древесноволокнистые плиты, изготавливаемые в соответствии с требованиями стандартов на них.

Технологические операции раскроя листовых и плитных материалов включают распиливание их вдоль и поперек с получением заготовок требуемых размеров.

Преимущества раскроя плитных, листовых и рулонных материалов перед массивной древесиной:

l стандартные форматы;

l при их раскрое нет ограничений по качеству, цвету, дефектам;

l они стабильны по качеству и формату.

Основными ограничениями при раскрое плитных и листовых материалов являются количество и размеры заготовок.

Количество типоразмеров заготовок должно соответствовать их комплектности на выпуск изделий, предусмотренных программой.

В настоящее время разработаны программы составления карт раскроя плитных, листовых и рулонных материалов с одновременной оптимизацией плана раскроя.

Оптимальный план раскроя – это совокупность различных схем раскроя и интенсивность их применения с обеспечением комплектности и минимума потерь на определенный период работы предприятия.

Карты раскроя представляют собой графическое представление расположения заготовок на стандартном формате раскраиваемого материала.

Для составления карт раскроя необходимо знать:

l размеры заготовок;

l форматы материала, подлежащего раскрою;

l ширину пропилов;

l возможности оборудования;

l повреждения раскраиваемого материала.

Плиты раскраиваются

по трем схемам раскроя

а) продольный

Б) поперечный

В) смешанный

В зависимости от количества типоразмеров заготовок, входящих в карту раскроя, и соблюдения или несоблюдения комплектности заготовок в одной карте различают
3 способа раскроя :

1. Индивидуальный;

2. Комбинированный;

3. Совместный.

При индивидуальном раскрое

раскраиваются:

Плиты одного вида на заготовки одного вида;

Плиты одного вида на заготовки нескольких типоразмеров;

Плиты нескольких видов на заготовки одного вида.

При комбинированном способе раскроя из одного формата можно выкраивать по нескольку различных типоразмеров заготовок. Более эффективный способ с точки зрения экономного расхода, но более сложный. При большом числе типоразмеров трудно обеспечивать условие комплектности в каждой карте раскроя.

При совместном раскрое для различных случаев используют варианты индивидуального и комбинированного раскроя.

Этот способ раскроя является наиболее эффективным по сравнению с рассмотренными

Эффективность раскроя по рациональности использования материалов оценивается коэффициентом выхода заготовок.

Коэффициент выхода заготовок определяется из соотношения суммарных площадей полученных заготовок к суммарной площади раскроенных плитных или листовых материалов.

Эффективность раскроя зависит:

Применяемого оборудования;

Организации процесса раскроя плит и листовых материалов.

По технологическим особенностям применяемое при раскрое плит оборудование делится на 3 группы.

К первой группе относятся станки, имеющие:

l несколько суппортов продольного пиления;

l один – поперечного (ЦТЗФ-1).

Ко второй группе относятся станки, имеющие:

Несколько суппортов продольного пиления;

Один поперечного;

Стол каретки состоит из двух частей (SpK-401).

К третьей группе относятся станки, имеющие:

один суппорт продольного пиления;

несколько суппортов - поперечного (линии МРП на базе станка ЦТМФ).

Форматно-раскроечные станки

При раскрое листовых материалов применяются однопильные форматно-раскроечные станки.

Все резы выполняются одной пилой во взаимно перпендикулярных направлениях. Для этого имеются механизмы продольного и поперечного перемещения, подъема и фиксированных углов поворота пильной головки.

Раскрой строганого шпона

До раскроя строганый шпон необходимо рассортировать в пачках в зависимости от назначения облицовок.

Раскраивают шпон в пачках на гильотинных ножницах или бумагорезательных машинах. Эти станки обеспечивают чистый рез, не требующий последующего фугования кромок.

Раскрой рулонных материалов

Для получения нужных форматов раскраивают рулонные материалы на специальных резательных устройствах, имеющих продольные дисковые ножи и поперечные - ротационные или гильотинные.

Расчет потребного количества материалов является необходимой частью технологической подготовки производства мебели. Расчет количества древесных материалов осуществляют с целью установления норм расхода на единицу продукции, на тысячу изделий и на годовую программу. При этом должны быть учтены все потери материалов на различных стадиях технологического процесса: при раскрое материалов на заготовки; при обработке черновых и чистовых заготовок, а также технологические потери.

Исходные данные для расчета принимаются в конструкторской документации на изделие. При расчете следует руководствоваться утвержденными справочными данными по нормам расхода сырья и материалов, приведенными в приложениях Г настоящих методических указаний. Кроме того, необходимо учитывать намеченную схему технологического процесса и входящие в его состав операции. Общее количество древесных материалов на изделие слагается из их потребности на изготовление деталей, входящих в данное изделие. Поэтому расчет материалов ведут подетально, то есть определяют вид и количество материала, необходимого для изготовления деталей каждого вида и типоразмера с учетом их количества в изделии.

Количество и нормы расхода древесных материалов устанавливают в м 3 и в м 2 . Пиломатериалы и древесностружечные плиты рассчитывают в м 3 , а древесноволокнистые плиты и фанеру, синтетический облицовочный материал, кромочный пластик, строганый и лущеный шпон, а также рулонные пленки - в м 2 . Расчет ведется последовательно по всем сборочным единицам и деталям изделия. Сборочные единицы включают основу из древесностружечной плиты, облицовки пластов, облицовки кромок. Вид облицовочных материалов назначается студентом в соответствии с его творческим замыслом или (для студентов заочной формы обучения) в соответствии с вариантом задания по Учебному пособию. Расчет потребного количества материалов ведется на 1000 изделий и оформляется в виде ведомости расчета древесных материалов.

Графы таблицы 1 с первой по девятую заполняют на основании сборочных и рабочих чертежей и спецификаций на изделие и сборочные единицы. Объем деталей, изготовляемых из древесностружечных плит или пиломатериалов, определяют путем умножения количества деталей на изделие на длину, ширину и толщину. Количество листовых материалов определяют по площади - произведением данных граф 6, 7, 8. Результаты расчетов в м 3 или в м 2 записывают в графу 10.

После определения объема или площади деталей на изделие по таблицам 1-3 приложения Г находят припуски на механическую обработку по длине и ширине и записывают их в графы 11 и 12 ведомости расчета материалов. Величина припуска должна учитывать все операции, определяющие габаритные размеры заготовки в процессе превращения ее в деталь. Без припусков на обработку выпиливают детали из древесноволокнистых плит и фанеры, не подлежащих склеиванию и облицовыванию, а также щиты из древесностружечных и столярных плит, которые не подлежат облицовыванию и обрамляют раскладками и брусками. Затем путем суммирования размеров основы в чистоте с припусками на механическую работку с учетом принятой кратности, вычисляют размеры заготовок основы по длине, ширине и толщине и записывают их в графы 14, 15 и 16. Размеры заготовок облицовок пластов и продольных кромок определяют исходя из размеров заготовок основы и установленных припусков на строганый шпон или другой облицовочный материал, то есть для определения размеров заготовки облицовки припуск на облицовочный материал прибавляют к размерам заготовки основы. Объём (м 3) или площадь (м 2) комплекта заготовок на изделие определяют путём умножения чисел, приведенных в графах 6, 14, 15, и (если определяется объем) 16 и записывают в графу 17. В графе 18 записывают объём или площадь комплекта заготовок на 1000 изделий.

Далее необходимо определить превышение количества материала в заготовках против действительной потребности с учетом того, что часть заготовок будет отбракована в процессе производства вследствие возможных дефектов материала, при настройке станков и т.п. В связи с этим устанавливается нормативный процент запаса на технологические потери и определяется объем или площадь заготовок с учетом технологических потерь. В графе 19 проставляют процент производственных и технологических потерь, который определяют по таблице 4 приложения Г. В графе 20 указывают объем или площадь заготовок с учетом производственных и технологических потерь (К т), то есть данные графы 18 умножают на (100 + К т) и делят на 100.

Общий объем или площадь древесных материалов, расходуемых на 1000 изделий (графа 22), определяют делением объема или площади заготовок (графа 20) на процент выхода заготовок при раскрое (графа 21) и умножением результата на 100. Коэффициент полезного выхода при раскрое по каждому виду материала определяется составлением карт раскроя (для древесностружечных плит) или по таблице 5 приложения Г.

Рациональный расход плитных и листовых материалов представляет собой математическую задачу, которую решают графически, составляя карты раскроя. Карта представляет собой эскиз плана раскроя древесностружечной плиты стандартного формата (например, наиболее широко используемые форматы: 3500 Ч 1750 мм; 3660 Ч 1830 мм) на заготовки требуемых размеров. При составлении карт необходимо найти такой вариант раскроя, который можно выполнить на оборудовании (технически осуществимый) и который обеспечивал бы наиболее рациональное использование материала. Раскрой может быть индивидуальным (один типоразмер) или смешанным (несколько типоразмеров). В данном курсовом проекте предлагается составить возможные варианты карт индивидуального раскроя для получения одной крупногабаритной заготовки (боковой стенки). В данном случае заготовка детали боковой стенки из древесностружечной плиты имеет габаритные размеры 1728 Ч 580 мм, и, следовательно, рационально раскраивать плиты наибольших габаритных размеров, а именно 3660 Ч 1830 мм. При составлении карт раскроя необходимо учитывать ширину пропила, которая равна 4 мм.

В соответствии с данными карт раскроя определяют полезный выход заготовок П, %, по формуле:

где S заг - площадь заготовки, м 2 ;

S пл - площадь древесностружечной плиты, м 2 ;

n - количество заготовок, получаемых из одной плиты.

В рассмотренном примере полезный выход заготовок по обеим картам раскроя составляет 90 %. Следовательно, необходимо провести оптимизацию карт раскроя для повышения рационального раскроя древесностружечных плит на заготовки. Показателем эффективности использования древесных материалов является процент чистого выхода, который определяют для каждого вида материала отношением объема или площади деталей на 1000 изделий к объему или площади требуемых древесных материалов и умножением на 100. В итоге подсчитывают общий расход материалов по видам (ДСтП, шпона, кромочного материала, ДВП) для граф 10, 20, 22 и определяют средний процент чистого выхода (графа 23). Итоговые значения проставляются в последних строках ведомости. При изготовлении деталей небольших размеров должны использоваться кратные заготовки, которые позволяют более экономно расходовать материалы, улучшить условия механической обработки, погрузочно-разгрузочных работ и транспортных операций. В кратных заготовках рассчитываются детали, хотя бы один из размеров которых меньше 245 мм (в соответствии с технической характеристикой оборудования для раскроя ДСтП).

Расход материалов на такие заготовки приводится в общей ведомости. Вначале приводятся размеры детали и их количество в одном изделии. Ниже приводятся размеры основы с увеличением (обычно одного из размеров) в целое число раз с учетом ширины пропилов (не менее 4 мм на один пропил для последующего дораскроя в размер). Кратность указывается в знаменателе числа деталей в изделии. По аналогии с материалом основы рассчитывается облицовка пласти. Облицовки кромок рассчитываются как для самостоятельных деталей. Например, в конструкцию изделия входит ящик, лицевая стенка которого имеет размеры 440Ч150 мм. Размер двукратной основы в чистоте с учетом ширины пропила будет равен 440Ч304 мм. На эти размеры определяется величина припуска. Количество таких основ на изделие равно 1/2. Далее все расчеты ведутся по рассмотренной методике и заносятся в ведомость.