Строганный шпон

        Операцией называется часть технологического процесса, выпол- 
няемого над одинаковым предметом труда (чураком, ванчесом) 
при неизменных средствах (на лущильном, шпонострогальном 
станках) труда.

        Операция состоит из ряда рабочих приемов обработки. При выполнении операции лущения, например, чурак центрируется, затем закрепляется в шпинделях, а при строгании ванчесов последние устанавливаются на стол, затем закрепляются и т. д.

        В зависимости от содержания операции делятся на технологические, транспортные, контрольно-учетно-сортировочные, операции хранения.

        В составе операции различают переход, проход, установку и позицию.

        Переходом называют часть операции, заключающуюся в обработке какой-либо одной поверхности одним и тем же инструментом. При проходной обработке, например раскрое кряжа на два трехкантных ванчеса, имеет место три перехода:   первый   и второй —

распиловка с целью снятия горбылей и получения    двухкантного  бруса; третий — распиловка бруса  пополам.

        В свою очередь переход состоит из одного или нескольких про- ходов. Проход представляет собой часть операции, при которой снимается один слой материала, например один горбыль.

        В ряде случаев, например при лущении чураков, строгании ванчесов, применяется так называемая позиционная обработка. Позиционной обработкой называют такую обработку, при которой заготовку, например чурак, сначала устанавливают неподвижно, а затем осуществляют процесс обработки.

        При позиционной обработке операция в зависимости от сложности может состоять из одной или нескольких установок. Установкой называют часть операции, выполняемую при одном закреплении объекта обработки, например ванчеса, на столе станка.

        Строгание ванчесов, как правило, ведется после первого за- крепления при первой позиции до середины его высоты, а затем он  раскрепляется, перекантовывается и закрепляется вторично. Следовательно здесь имеет место переход на вторую позицию.

        Позицией называют часть операции (установки), выполняемую при определенном положении объекта, например ванчеса, относительно инструмента  (ножа)  или станка без ее раскрепления.

        Рабочим местом называют участок помещения (цеха), на котором в определенном порядке расположены оборудование, материалы и инвентарь, необходимые рабочему при выполнении операции.

 

 

 

СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СТРОГАНОГО ШПОНА.

    

         Процесс производства строганого шпона осуществляется по схеме, приведенной на рис. 14.   Неокоренные   кряжи на складе 1    распиливают на отрезки 2, длина которых должна равняться дли-  не стола шпонострогального станка (на 50мм меньше длины ножа). Поперечный раскрой осуществляется электропилами, бензиномоторными пилами или на круглопильных станках.

        Отрезок 2 определенной длины на ленточнопильном станке или горизонтальной лесопильной раме распиливают на брусы или ванчесы 3 и 4. Получающиеся при распиловке отходы в виде горбылей перерабатывают на черновые заготовки различного назначения. Брусы или ванчесы 3 и 4 подвергают гидротермической обработке преимущественно в автоклавах 6 или варочных бассейнах 5, а затем подают к шпонострогальному станку 7.

         Перед строганием ванчесы окаривают вручную специальной лопатой или топором у шпонострогального станка или на отдельной площадке.

         Ванчесы 8 закрепляют на столе станка специальными зажимами и строгают ножом, закрепленным на суппорте станка. При рабочем движении суппорта стружка в виде листов шпона срезается со всех закрепленных на столе ванчесов и попадает в полость суппорта. В конце рабочего хода листы шпона выбирают из полости суппорта вручную или специальными устройствами   и укладывают в кноли  (пачки) 9. В конце холостого    хода суппорта    стол вместе с ванчесами поднимается вверх на толщину срезаемой стружки.

        Сформированные у станка на специальной   площадке кноли 9 транспортируются к роликовой сушильной камере 10. В сушильную камеру листы подаются в продольном или поперечном направлении (в зависимости от конструкции сушильной камеры). В процессе движения шпона через камеру влажность листов снижается до |6—10%, т. е. шпон высыхает.

        Сухие листы строганого    шпона формируют в пачки, в той  последовательности, в какой они были срезаны с заготовки. Затем  ножницами 12 пачки шпона прирезаются по длине и ширине. Сформированный в пачки шпон осматривается   контролером   качества, который определяет количество шпона ho видам (радиальный, полурадиальный, тангенциальный) и сортам. Палки шпона перевязывают шпагатом,    формируют   в пакеты    13 и транспортируют на  склад.

 

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ  НА ШПОН.

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ.

         Резание — это технологический процесс, в котором разрушаются связи между частицами обрабатываемой заготовки по заданной поверхности. В современной механической технологии древесины   процесс    резания

осуществляется твердыми клиновидными   телами —резцами, являющимися активными элементами разнообразных   режущих инструментов. Рассмотрим элементарную технологическую задачу, решаемую резанием. Пусть с заготовки (рис. 15) требуется удалить поверхностный слой припуск abcda3b3c3d3, чтобы получить плоскую обработанную поверхностьa3b3c3d3 заданного уровня шероховатости.Самое   простое  решение— установить резец в положение VII и, переместив его затем   в  положение VIII по направлению стрелки 1, срезать с заготовки весь припуск. Однако

 

                                                                                                         Рис.15. Схема процесса резания:

                                                                                                                             1- заготовка, 2 – резец.

при значительных размерах припуска такое решение неудовлетворительно: либо большие силы сопротивления резанию,  действующие со стороны заготовки на резец, приведут к чрезмерной деформации резца и его поломке, либо качество обработанной поверхности будет недопустимо низким. Материал припуска следует удалять постепенно послойно. Для этого сначала резцу    сообщают     движение резания   из положения   1 по стрелке 1 в положение 11,  в результате которого отделяется первая стружка толщиной h1, а на  заготовке формируется поверхность резания a1b1C1d1. Так как для  формирования заданной поверхности а3b3сзdз нужно срезать еще  ряд стружек (на рис. 15 — две), резец возвращают в исходное положение /// (движение возврата по стрелке 2) и, сообщая ему движение подачи по стрелке 3, перемещают в новое положение IV (резец не показан ),  которое определяет уровень следующей поверхности а2b2c2d2 относительно предыдущей a1b1c1d1, т. е. толщину стружки h2 Далее, при срезании второй и третьей стружек резец последовательно занимает положения V, VI,  VII, VIII.

        Аналогично решается и технологическая задача превращения  заготовки в стружку (например, строганый или лущеный шпон); только в этом случае толщина стружки является величиной заданной, а процесс резания организуется таким образом, чтобы прежде всего выполнялись требования, предъявляемые к качеству самой стружки.

        Рассмотренный пример позволяет дать определения уже использованных терминов.

        Стружка — часть материала, срезанная с обрабатываемой заготовки за один проход резца. Стружка может быть отходом, когда ее качество и размеры не имеют самостоятельного значения, и продуктом, когда она предназначена для специальных целей и ее качество и размеры должны соответствовать строго определенным требованиям. Лущение и строгание шпона относятся к тем технологическим случаям резания, когда стружка (шпон) является продуктом.

        Движением резания называют движение резца, обеспечивающее срезание одной стружки и образование   поверхности резания.

        Движение подачи — движение резца, определяющее смещение двух соседних поверхностей резания и, таким образом, обеспечивающее последовательное срезание новых стружек.

        В ряде случаев с целью повышения производительности процесса, уменьшения усилий резания и повышения качества обработки резцу одновременно с движением»резания сообщают дополнительное движение по векторам 4 и 5 (вдоль лезвия).

        Каждое из движений характеризуется траекторией движения точки лезвия и законам движения этой точки вдоль траектории. В процессах резания древесины траекториями рабочих движений являются, как' правило, прямая или окружность. Главные рабочие движения (резания и подачи) в большинстве случаев равномерны, законом для них является постоянство скорости. Общепринято скорость резания v измерять метрами в секунду (м/с), скорость подачи U — метрами в минуту (м/мин).

Если Движения резания  и подачи совершаются в разное время, то резец совершает простое  рабочее движение относительно заготовки. В тех случаях, когда рабочие движения совершаются одновременно, имеет место сложное движение точки лезвия резца. Оно характеризуется абсолютной траекторией и абсолютной скоростью va, которая равна геометрической сумме скоростей рабочих движений:

        Под геометрией резца понимают совокупность характеристик его формы и расположения в пространстве.

        Пусть режущий клин (рис. 16) —резец 2 прошел в заготовке 3 некоторый путь, образуя стружку /. В режущей части резца можно выделить следующие элементы: переднюю поверхность П, по которой сходит стружка; заднюю поверхность 3, обращенную к формируемой на заготовке 'поверхности резания, боковые поверхности Б (правую и левую относительно направления скорости v); главное лезвие Л (г), образованное пересечением передней и задней поверхностей; боковые лезвия Л (б), образованные пересечением передней и боковых поверхностей; задние кромки К, образованные пересечением задней и боковых поверхностей (активной роли в процессе резания   не играют).

        Угловые параметры резца рассматриваются в статике и в движении.

        В статике (при заточке, установке) геометрию резца характеризуют углом заточки

b— между передней и задней поверхностями резца, измеренным в сечении, перпендикулярном к лезвию, и установочными углами: задним aу и передним gу — между соответствующими поверхностями резца и взаимно перпендикулярными базовыми (установочными) плоскостями. Выбор базовых плоскостей предопределяется кинематикой и конструкцией рабочей машины: например, при строгании шпона на горизонтальном шпонострогальном станке угол aу отсчитывается от плоскости направляющих — горизонтальной или близкой к ней; при лущении тот же угол aу отсчитывается от вертикальной плоскости;

        В движении (при резании) важнейшими угловыми параметрами резца являются угол резания d — между передней поверхностью резца и формируемой на заготовке поверхностью резания; задний угол а — между задней поверхностью резца и поверхностью резания; передний угол у — между передней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через лезвие и нормальной (перпендикулярной) к поверхности резания.

        Углы в движении а и у обычно не совпадают с установочными углами aу и gу, так как при сложном движении резца поверхность резания и нормальная к ней плоскость не совпадают с базовыми (установочными) плоскостями. На рис. 16 показан частный случай, когда резец при отсутствии движения подачи перемещается в горизонтальной плоскости: углы у и а равны соответственно углам gу и aу.

        Лезвие резца представляет собой переходную кривую поверхность, соединяющую переднюю и заднюю поверхности резца.

        Характеристики переходной поверхности объединяются в понятие микрогеометрия резца. Различают продольную (вдоль лезвия) и поперечную (в нормальном к лезвию сечении) микрогеометрию резца. Продольная, микрогеометрия (рис. 17, а) характеризуется шероховатостью режущей кромки. Поперечная микрогеометрия характеризуется профилем лезвия в нормальном сечении. Идеальный резец (геометрический клин) — идеально острый (рис. 17, б). Профиль лезвия реального резца, проработавшего некоторое время, может быть принят за дугу окружности радиуса р (рис. 17, в). Радиус р называют радиусом затупления.

        В начальном состоянии резцы,  используемые для лущения и строгания шпона, имеют плоские (в сечении — прямые) рабочие-участки передней и задней поверхностей, шероховатость кромки (среднюю высоту наибольших неровностей профиля) 4—5 мкм, радиус затупления 2—4 мкм.

        Во время резания под действием сложных физико-химических процессов резец изнашивается, изменяется геометрия и микрогеометрия Элементов его рабочей зоны. Следствие износа — затупление резца, т. е. потеря им остроты, режущих свойств.

        Затупление резца можно характеризовать разными параметрами. В большинстве случаев резания натуральной древесины ограничиваются величиной радиуса затупления р, так как этот параметр оказывает главное влияние на силы резания и стружкообразова-ние. В тех случаях, когда резец интенсивно изнашивается по задней грани, параметром затупления может служить величина износа по задней грани — ширина фаски x(рис. 17,г).

        По положению плоскости, в которой движется резц (плоскость резания Р), и направлению движения v лезвия в этой плоскости относительно волокон древесины различают три главных вида резания (рис. 18): резание древесины в торец, когда плоскость и направление резания перпендикулярны волокнам древесины; резание древесины вдоль волокон, когда плоскость и направление резания параллельны волокнам древесины; резание древесины поперек волокон, когда плоскость резания параллельна волокнам, а направление резания перпендикулярно к ним.