Деревообрабатывающие предприятия

Процессы  резания древесины

К процессам обработки древесины резанием относятся пиление, строгание, фрезерование, сверление, долбление, точение, шлифование, а также разрезание ножницами или ножами листовых древесных материалов (бесстружечное резание).

Пиление (рис. 1, а) применяется для продольного  и поперечного деления древесины  на части пилами. Пила представляет собой многорезцовый инструмент в виде полотна конечной длины, бесконечной  ленты или диска с расположенными на рабочей кромке режущими зубьями.

Соответственно  применяют три вида пил: рамные, ленточные  и круглые. Рамные пилы представляют собой длинные узкие тонкие стальные полотна, на одной стороне которых  насечены зубья. Ленточная пила имеет  форму тонкой бесконечной ленты, на одной кромке которой расположены  зубья. Круглые пилы представляют собой  тонкий стальной зубчатый диск.

У зубьев пилы различают следующие элементы: шаг зубьев t — Расстояние между зубьями пилы; впадину между зубьями — пространство между соседними зубьями; радиус закругления впадины г, высоту зуба Л3 — кратчайшее расстояние между линиями, ограничивающими вершины и впадины зубьев.

Пиление производится при прямолинейном  возвратно-поступательном (рамные пилы), прямолинейном (ленточные пилы) и  вращательном (круглые пилы) движении инструмента. При пилении древесина, заключенная между стенками пропила, превращается в опилки. Основные параметры  рамных пил: ширина полотна В, толщина Ь и длина L; ленточных пил: ширина ленты а и толщина Ь; круглых пил: диаметр D и толщина Ъ.

      Пильные станки в зависимости от используемых пил делятся на три основные группы: лесопильные рамы, ленточнопильные  и круглопильные станки. Лесопильные  рамы предназначены для продольного  деления бревен на доски и брусья,

Ленточнопильные станки применяют для продольного  деления бревен (бревнопильные), продольного  деления досок и горбылей (делительные) и криволинейного выпиливания по контуру (столярные).

Круглопильные станки используют для продольного  и поперечного раскроя бревен, досок и других древесных материалов.

Строгание (рис. 1, б) применяется для обработки  поверхностей деталей с целью  удаления с них неровностей, образовавшихся при фрезеровании, а также для  получения строганного шпона, упаковочной  стружки, тонкой дощечки. Осуществляется оно ножами, снимающими стружку постоянной толщины.

При строгании  либо обрабатываемая древесина неподвижна, а ножи совершают возвратно-поступательное движение, либо ножи неподвижны, а обрабатываемая древесина движется.

Строгание производят на циклевальных станках, а  также на шпонострогальных, древесностружечных и дощечкострогальных станках.

Фрезерованием (рис. 1, в) деталям и изделиям придают  определенные размеры и форму. Производится оно вращающимися фрезами или  плоскими ножами, укрепленными в ножевых  головках или залах. Съемные плоские  ножи применяют преимущественно  для фрезерования плоских поверхностей, фрезы — фигурных и узких плоских  поверхностей. Движение подачи при  фрезеровании осуществляется древесиной, движущейся прямолинейно. При этом виде, резания снимается серповидная  стружка переменной толщины. Для  фрезерования применяются следующие  станки:

фуговальные — для выверки одной или  двух смежных поверхностей детали;

рейсмусовые — для снятия с детали излишнего  слоя древесины (на рейсмусовых станках, на которые детали обычно поступают  с фуговальных станков, обрабатывается сторона, противоположная сфрезерованной на фуговальном станке):

четырехсторонние  продольно-фрезерные, выполняющие одновременное  фрезерование прямолинейной заготовки  с четырех сторон для придания ей одинаковых размеров и конфигурации по всему сечению;

фрезерные, служащие главным образом для  придания окончательных размеров и  формы криволинейным заготовкам;

шипорезные  — для выборки шипов и проушин.

Сверление (рис. 1, г) применяют для  образования в деталях круглых  н продолговатых отверстий. Обработка древесины производится вращающимися сверлами, по торцу цилиндрического тела которых расположены резцы.

Гнездообразование (долбление) (рис. 1, д) используют для получения в древесине прямоугольных отверстий (гнезд). Для долбления применяют движущуюся бесконечную цепочку, состоящую из звеньев с резцами (цепнодолбежные станки), а также пустотелое квадратное долото или комбинированное со сверлом ( долотодолбеж-ные станки).

Точение позволяет получать тела вращения. Резание производится резцом при  вращении изделия (токарные станки) или  вращающейся ножевой головкой, внутри которой проходит заготовка квадратного  сечения (круглопалочные станки). 

Шлифование  необходимо для окончательной поверхностной  обработки деталей и изделий  с целью удаления неровностей, оставшихся после предыдущей обработки. При  шлифовании древесины резцами служат абразивные зерна. Укрепленные на бумажной или полотняной основе.

К резанию  без стружкообразования относятся: разрезание шпона ножницами; высечка  штампами бракованных мест в листах шпона; высечка на шпонопочиночных  станках заплат для заделки дефектных  мест.

Автоматизация производственных процессов в деревообрабатывающих производствах

Автоматизация производственных процессов - основное и наиболее прогрессивное направление  современного технического развития. При автоматизации достигается  максимальный рост производительности, значительно улучшаются условия  труда рабочих и повышается качество продукции. Первым шагом к автоматизации производства является организация его по поточному методу, который предусматривает строго определенную последовательность перемещения заготовок от одного рабочего места к другому. Для этого необходимо оборудование и рабочие места расположить последовательно по ходу технологического процесса и закрепить за каждым станком и рабочим местом определенную операцию. 

Движение  всей массы обрабатываемых заготовок  и деталей по станкам и рабочим  местам данного производства называют производственным потоком. Технологическую  линию, объединенную одним производственным потоком, называют поточной линией. В  состав поточной линии входят: станки и оборудование, вы- полняющие основные технологические операции; транспортное оборудование, обеспечивающее передачу материала от операции к операции; питатели; накопители.

В зависимости  от степени механизации и автоматизации  поточные линии подразделяют на линии  с немеханизированным и механизированным транспортом, полуавтоматические и  автоматические. В зависимости от характера выполняемых работ  поточные линии бывают раскройными, машинной обработки, сборочными и отделочными. В поточных линиях с немеханизированным транспортом передача материала  с одного станка на другой осуществляется вручную или на тележках и вагонетках. Во всех остальных поточных линиях транспортирование материала от станка к станку механизировано. На механизированных поточных линиях обработка  материала на станках и их загрузка осуществляются с участием человека. Полуавтоматические линии работают также с участием человека, но доля его труда небольшая. В основном вручную выполняют только работы по загрузке первого станка и съему  деталей с последнего, а также  работу, связанную с индивидуальным обслуживанием станков.

В автоматической линии станки связаны между собой  непосредственно или транспортными  устройствами и имеют единый механизм управления. Все технологические, загрузочно-разгрузочные, транспортные и контрольно-сортировочные  операции выполняются без непосредственного  участия человека. На долю человека остается лишь функция контроля за работой системы управления. По конструкции станков, входящих в поточные линии, станочные линии могут комплектоваться или из универсальных станков общего назначения с использованием агрегатных силовых головок, или из -специализированных станков, в том числе из станков с программным управлением.

Для механизации  таких операций, как подача материала  к станку, загрузка станка, укладка  обработанных деталей в пакеты, промышленность выпускает специальные питатели, укладчики, гидравлические подъемные  столы и другие околостаночные механизмы. Намечается внедрение в лесопильно-деревообрабатывающую промышленность роботов и манипуляторов, которые обеспечивают переход к <безлюдной> технологии, к высокопроизводительному производству. В соответствующих разделах учебника дано описание различных автоматических и полуавтоматических линий, в том числе и линий с программным управлением. Это линия сортировки бревен БС-60, линии агрегатной переработки бревен ЛАПБ-2, ЛФП-1, ЛФП-2 и ЛФП-3, линия сортировки и окончательной обработки пиломатериалов, линия раскроя пиломатериалов и плит на заготовки, линия склеивания древесины по длине, линия калибрования щитов и др-В качестве еще одного примера станочных линий ниже приведена схема автоматической линии для обработки брусковых деталей На деревообрабатывающем предприятии основными цехами будут: лесопильный; сушильный; раскройный, или заготовительный; станочный, или машинной обработки заготовок и деталей; сборочный и отделочный. Количество основных цехов или отделений на предприятии зависит от объема производства, номенклатуры и конструкции выпускаемых изделий и местных условий.

К вспомогательным  цехам и подразделениям относятся  такие, которые не выпускают основной продукции непосредственно, но обслуживают  основное производство, обеспечивая  его нормальную бесперебойную работу: склады сырья, пиломатериалов и готовой  продукции, пилоправная и ножеточильная -мастерские, ремонтно-механическая, шорная и электромеханическая мастерские или цехи, цехи использования отходов. В состав деревообрабатывающего предприятия могут входить также котельная, электростанция, трансформаторные подстанции, водонапорная башня, материальный склад, гараж, склад горючих и смазочных материалов, медицинский пункт, бытовые помещения (столовая, красный уголок), пожарное депо, помещение для сторожевой охраны, водопровод и канализация, электросеть, телефонная сеть, административные здания (контора и др.), поселок и др.

Размещение  цехов, зданий и сооружений на промышленной площадке определяется последовательностью  этапов технологического процесса. Склады сырья, пиломатериалов и-готовой продукции располагаются на обособленных площадках, у путей, по которым вывозится готовая продукция. Склад готовой продукции чаще всего устраивают в отдельном здании, реже в одном здании с цехом, выпускающим готовую продукцию. Он должен быть рассчитан на хранение десятидневного запаса готовой продукции.

Удаление  и использование отходов. В процессе механической обработки древесины  в деревообрабатывающих производствах  получается большое количество разнообразных  отходов древесины, зависящее от вида и качества поступающего сырья, вида изделий, качества сушки и степени  покоробленноеT пиломатериалов и заготовок, величины припусков. Ориентировочно эти отходы составляют: стружка - 15...25, опилки - 10...15, обрезки концов досок - 25...30 % (все проценты считаются от объема поступающих в переработку пиломатериалов). В деревообрабатывающем производстве, кроме того, обычно получается 3...5 % деталей с неисправимым браком, которые, по существу, тоже являются отходом. Следовательно, общее количество отходов по всему производственному процессу в столярно-мебельном производстве составляет примерно 50...70 % объема перерабатываемых пиломатериалов.

Отходы  являются весьма ценным сырьем, из которого можно получать нужную народному  хозяйству продукцию, поэтому в  составе деревообрабатывающих предприятий  должны быть цехи по переработке отходов  или предусмотрено кооперирование с другими предприятиями, которые  могли бы забирать эти отходы и  перерабатывать их. Отходы со всех станков, производственных участков и цехов  должны быть собраны в бункера  или циклоны и рассортированы по видам: отрезки, стружка, опилки. Из цехов отходы удаляют различными способами. Крупные отходы удаляются  тележками и конвейерами, мягкие отходы - пневматическим транспортом.

Заключение

ДЕРЕВООБРАБОТКА – одна из быстроразвивающихся и  перспективных отраслей промышленности страны, ещё бы ведь на долю нашей  страны приходится около пятой части  всех лесов земного шара. И не менее значимый фактор это то, что  древесина — сырье, запасы которого могут непрерывно восстанавливаться  в отличие от невозобновляемых (газа, угля, руды, нефти, торфа и др.). Из этого следует вывод — для того чтобы деревообработка в России динамично развивалась, не нужно стоять на месте, нужно внедрять новые технологии деревообработки, вводить в эксплуатацию новое оборудование, повышать квалификацию персонала.