Обработка древесины

В качестве абразивного инструмента на шлифовальных станках применяют шлифовальные шкурки. Шлифовальная шкурка представляет собой хлопчатобумажную ткань или плотную бумагу, покрытые клеем и зернами абразивного материала. Основа шлифовальной шкурки (ткань или бумага) должна обладать необходимой прочностью и не иметь складок. Связующими (клеящими) веществами служат желатиновый, мездровый или костный клеи, абразивными материалами — дробленое стекло для шлифования мягких пород древесины или кремниевые и кварцитовые минералы для твердых пород древесины.

Абразивными материалами для шлифовальной шкурки на бумажной основе могут быть электрокорунд нормальный (Э), белый (ЭБ) или регенерированный (ЭР), карбид кремния зеленый (КЗ) или черный (КЧ), кремний (Кр), стекло ©.

Для шлифовальной шкурки на тканевой основе применяют электрокорунд нормальный (Э) или белый (ЭБ), монокорунд (М), карбид кремния зеленый (КЗ) или черный (КЧ), кварц (Кв), стекло ©, кремний (Кр).

Шлифовальную шкурку как на бумажной, так и на тканевой основе изготовляют двух типов: рулонную и листовую.

Рулонная шкурка на бумажной основе выпускается следующих марок: Р720, Р800 и Р900. Ширина шкурки в рулоне соответственно 720; 800 и 900 мм. Рулонная шкурка на тканевой основе выпускается только одной марки — Р775 шириной 775 мм.

Листовую шкурку на бумажной основе производят марок Л550, Л620 и Л720 с размером листов 550Х800, 620X900 и 720X780 мм, а на тканевой основе — марок Л210, Л250, Л375 и Л750 с размером листов 210Х285, 250X300, 375Х600 и 750 X 775 мм.

В зависимости от величины абразивных зерен шлифовальные шкурки на бумажной основе для сухого шлифования изготовляют из дробленых абразивных материалов следующих номеров зернистости: 50; 40; 32; 25; 20; 16; 12; 10; 8; 6; 5; 4; 3; шкурки на тканевой основе для сухого шлифования и шлифования с масляным охлаждением — из дробленых абразивных материалов зернистостью 125; 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25; 20; 16; 12; 10; 8; 6; 5; 4; 3. Абразивный материал должен соответствовать требованиям ГОСТ 3647-59.

При выборе номера шкурки для различных видов шлифования древесины на шлифовальных станках нужно руководствоваться следующими рекомендациями: для шлифования поперек волокон перед фанерованием применять шлифовальную шкурку номер 125 или 100; для снятия провесов перед фанерованием — 80; 50 или 40; для предварительного шлифования строганых поверхностей- 40; 25 или 16; для окончательного шлифования строганых поверхностей-12 или 10.

При шлифовании древесины на трехцилиндровом шлифовальном станке на первом цилиндре следует применять шлифовальные шкурки номер 80; 50 или 40, на втором — 40; 25 или 16 и на третьем — 16; 12 или 10.

Заточная мастерская должна быть оборудована следующими основными ланками и приспособлениями: станком для заточки дисковых пил с любым профилем зубьев; полуавтоматом для производительной и точной заточки дисковых пил; полуавтоматом для заточки дисковых пил, оснащенных пластинками из твердого сплава; полуавтоматом для заточки и развода зубьев столярных ленточных пил; полуавтоматом или для заточки ножей с прямолинейной режущий кромкой; универсально заточными станками ЗА64,

 ЗА64М и ЗА64Д для заточки фрезерного инструмента из обычных инструментальных сталей и оснащенного пластинками из твердого сплава; станком для заточки насадных фрез и станком для заточки концевых фрез и фрезерных цепочек; балансировочным станком  для динамической балансировки фрезерного инструмента и ножевых валов; станком для обрезки зубьев при ремонте дисковых пил и насечки на них новых зубьев; паяльным аппаратом для пайки столярных ленточных пил; балансировочными весами  для статического уравновешивания строгальных ножей; торговыми настольными весами до 1 кг для уравновешивания строгальных ножей и других деталей по весу; приспособлениями для статического уравновешивания фрезерного инструмента; приспособлениями для установки ножей в сборных фрезах; приспособлениями для контроля заточки инструмента; приспособлениями для заточки и доводки режущего инструмента на станке типа ЗА64. Количество станков и выбор их моделей зависят от масштаба обслуживаемого инструментальным хозяйством производства.

Работа на токарных станках с ручной подачей инструмента производится прямыми или фасонными резцами, форма которых зависит от характера точения и профиля готовой детали.

Черновую обточку заготовки обычно выполняют резцами с полукруглым лезвием, затачиваемыми с внешней стороны, а чистовую — резцами с прямолинейным лезвием. В отличие от столярных стамесок эти резцы имеют двустороннюю заточку. Для обработки фигурных деталей, внутренних полостей, нарезания резьбы и т. п. применяют фасонные.

Угол заострения  токарных резцов чаще всего принимают равным 20-30°, а угол резания  45-70°. Большие углы резания и заострения выбирают при обработке твердых пород древесины, меньшие — при обработке мягких пород.

Токарные резцы изготовляют в основном из углеродистой инструментальной стали У8А, У10А. Закалку и отпуск рабочей режущей части резца производят на твердость 55-60.

Долбежные фрезерные цепочки это наиболее производительный инструмент. Характер резания, производимого фрезерными цепочками, подобен фрезерованию или пилению вдоль волокон древесины. Долбежные фрезерные цепочки работают на цепнодолбежных станках в комплекте с направляющей линейкой и ведущей звездочкой. На отечественных станках (стационарных и переносных) применяют направляющие линейки для выборки гнезд длиной 40, 60 и 70 мм. Ширина гнезд, зависящая от ширины фрезерной цепочки, принята 8; 10; 12; 16; 20 и 25 мм .

Стандартные направляющие линейки для выборки гнезд длиной 40 мм имеют параллельные друг другу боковые направляющие стенки. Линейки для выборки гнезд длиной 60 и 70 мм выполняют клиновыми, уширяющимися в сторону направляющего ролика. Такая форма обеспечивает большую точность обработки гнезд, меньший расход мощности на резание за счет снижения потерь на трение цепочки в гнезде.

У зубьев фрезерных цепочек затачивают переднюю грань на специальных или универсальных заточных станках, оборудованных для этой цели необходимым приспособлением.

Помимо общих правил, соблюдение которых обязательно при подготовке инструмента, при заточке зубьев фрезерной цепочки необходимо выполнять следующие требования:

1. Режущие кромки зубьев должны лежать в одной плоскости, параллельной спинкам направляющих звеньев цепочки.

2. Впадина зубьев не должна иметь острых углов, так как это может служить причиной разрыва цепочки.

3. Высота зубьев не должна увеличиваться, так как углубление впадины зубьев снижает их прочность.

4. Величина переднего угла зубьев должна оставаться после каждой заточки неизменной.

Долговечность фрезерных цепочек и направляющих линеек во многом зависит от правильной их эксплуатации. Во время работы направляющую линейку и цепочку необходимо периодически смазывать жидким маслом, а направляющий ролик — густой смазкой при помощи имеющейся на линейке колпачковой масленки. После работы цепочки необходимо промывать в керосине, для чего цепнодолбежные станки оборудуются специальными ванночками. Промытую в керосине цепочку необходимо просушить, заточить и хорошо смазать, погрузив ее в подогретое минеральное масло.

Многолезвийные плоские долота просты по конструкции и могут быть легко изготовлены для любого размера гнезд по ширине. В процессе работы многолезвийные плоские долота совершают возвратно-поступательное движение для выбрасывания стружки и колебательное движение по дуге вдоль выбираемого гнезда, в процессе которого происходит резание. По производительности и точности выполнения гнезд многолезвийные долота занимают промежуточное место между полыми долотами и долбежными фрезерными цепочками.

Этот инструмент предназначен для выборки гнезд в деталях под шиповые соединения. По конструкции и характеру резания он подразделяется на простые станочные долота, комбинированные квадратные полые долота со сверлом и долбежные фрезерные цепочки. В последнее время значительное распространение получил новый тип долбежного инструмента многолезвийные плоские долота, применяемые на специальных долбежных установках. Простые станочные долота в настоящее время применяют только на станках устаревших конструкций. Они малопроизводительны. Их используют для выборки гнезд шириной 6-40 мм.

Режущие элементы станочного долота состоят из двух крайних подрезателей и среднего основного лезвия. Затачивают режущие элементы только со стороны передних граней подрезателей и основного лезвия. Угловые параметры: задний угол  подрезателей и основного лезвия равен 1,5-2°, угол заострения  30-35°.

Полое квадратное долото со сверлом устанавливают в ползуне долбежного станка. Сверло приводится во вращение от шпинделя станка. За один рабочий ход долото выбирает в детали гнездо квадратного сечения определенной глубины. Перемещая стол станка вместе с закрепленной на нем деталью, за несколько рабочих ходов ползуна можно выбрать гнездо требуемой длины. Основной процесс резания выполняется сверлом, полое долото лишь срезает древесину в углах квадрата или прямоугольника.

Полые квадратные долота имеют размеры от 6×6 до 30Х30 мм. Их поставляют комплектно со сверлами — винтовыми или шнековыми. В отличие от обычных винтовых или шнековых станочные сверла к пустотелым долотам имеют уширенную по сравнению с телом сверла режущую часть, диаметр которой равен стороне квадрата долота (наружный диаметр тела сверла составляет 60-80% стороны квадрата долота).

Режущие элементы долота затачивают специальным зенкером или абразивной головкой конической формы, а углы — напильником. Угол заострения  по сторонам квадрата должен быть равен 25°, а по углам 20°, у лезвий сверла 20-25°, задний угол а должен быть не менее 15°.

Полое долото со сверлом обеспечивает высокую точность выбираемых гнезд, но оно недостаточно производительно, сложно в изготовлении и эксплуатации, поэтому не получило широкого распространения на отечественных предприятиях.

Сверла  применяют для образования в деревянных деталях цилиндрических сквозных и глухих отверстий или гнезд, а также для удаления, сучков при заделке их деревянными пробками.

Для изготовления деревянных пробок, выполнения сквозных отверстий, в особенности большого диаметра, или полуокружностей по краям деталей целесообразно применять цилиндрические пилки диаметром 20- 100 мм с выталкивателем. В сочетании с конической фрезой, пилки можно применять для образования конических отверстий. При выполнении сквозных отверстий большого диаметра цилиндрическим пилкам с выталкивателем следует отдавать предпочтение перед другими типами сверлильного инструмента вследствие меньшей затраты мощности на сверление.

Зенкеры, насаживаемые непосредственно на сверла, применяют в тех случаях, когда одновременно со сверлением отверстий необходимо выбрать гнезда под головки шурупов, винтов, болтов и др. Зенкеры изготовляют конические и цилиндрические, с хвостовиком и без него.

Сверла большего диаметра применяют с зенкерами без хвостовика. В этом случае в патроне сверлильного станка устанавливают сверло, а зенкер при помощи стопорного винта укрепляют на сверле. Наружный диаметр зенкеров 8-20 мм и больше.

Сверла по дереву с центром и подрезателями диаметром от 6 до 20 мм изготовляют по нормали машиностроения МН 515-60. Материал рабочей части сверла — сталь Х6ВФ, Х12Ф1 или Р9, хвостовика — сталь 45. Сверлильный инструмент для обработки многослойной фанеры, клееных деталей, древесноволокнистых и древесностружечных плит изготовляют из легированных инструментальных сталей, а в некоторых случаях — оснащенный пластинками из твердого сплава.

У спиральных сверл с центром и подрезателями основные режущие кромки затачивают по задней грани, подрезатели — с внутренней стороны и центры — по всем граням. Чаще всего затачивают эти сверла личными напильниками. Для заточки сверл малых диаметров следует применять надфили.

При заточке необходимо снимать минимальный слой металла, учитывая малый срок службы большинства типов сверл и сложность их изготовления. Не следует нарушать угловые и размерные параметры режущих элементов в процессе заточки. Так, подрезатели всегда должны выступать над основными режущими кромками на 0,3-0,5 мм, центр — над подрезателями на 1 — 1,5 мм, что обеспечит нормальную работу сверла.

Спиральные сверла с конической заточкой, ложечные и пазовые сверла, конические и цилиндрические зенкеры и другой сверлильный инструмент, имеющий несложную форму режущих элементов, можно затачивать на заточных станках с помощью абразивных кругов соответствующих размеров и формы.