Раскрой плит – дело тонкое! Процесс раскроя плитных, листовых и рулонных материалов. Выбор схемы и способов раскроя

РАСКРОЙ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы:

Практическое и теоретическое изучение технологического процесса раскроя облицованных и необлицованных древесностружечных плит.

Задачи работы:

При выполнении лабораторной работы в производственных условиях студенты должны изучить процесс раскроя плит; работу и устройство оборудования; принципы организации рабочих мест на участке раскроя; способы определения производительности, специфику разработки карт раскроя для данного вида оборудования.

Общие сведения о раскрое плитных материалов

Раскрой древесностружечных плит – один из самых важных этапов производства мебели на их основе. Насколько качественно изготовлена мебель из ДСтП в значительной мере зависит от того, насколько качественно был выполнен распил плиты на заготовки.

Эффективность операции раскроя плит определяется производительностью и рациональностью использования материала.

Эффективность раскроя по рациональности использования материала определяется коэффициентом полезного выхода P , который определяется по формуле

(1.1)

Для организации рационального раскроя плитных материалов технологи разрабатывают карты раскроя. Карты раскроя являются графическим представлением расположения заготовок на стандартном формате раскраиваемого материала. Для составления карт раскроя необходимо знать размеры заготовок, их количество в пределах производственной программы, форматы подлежащего раскрою материала, ширину пропилов, количество пил и последовательность пропилов, соответствующую техническим данным оборудования.

Если раскраивают облицованные или ламинированные плиты, фанеру и подобные древесные материалы, то при составлении карт раскроя необходимо располагать заготовки на формате с учетом направления волокон на облицованной поверхности. В таком случае заготовки имеют определенность размера вдоль и поперек волокон, что делает полезный выход меньше, чем при раскрое необлицованных плит. Раскрой облицованных древесностружечных плит производится в точный размер.

Благодаря своим высоким потребительским качествам при доступной цене приобрели большую популярность форматно-раскроечные станки фирмы Altendorfи их многочисленные аналоги (FL-3200B, FL-3200B, FL-3200 Light и др.). Модели таких станков различаются уровнем систем управления и технологичности. На мировом рынке оборудования предлагаются различные модели форматно-раскроечных станков с подрезной пилой: Omnia 3200R (MJ3200D), KS3200 MAKA, WA6, ELMO IV (Германия), SC-32, OPTIMAL-350, ТЕМА2600, EXPRESS-3200, UNICA-500E (Италия) и др.

Ассортимент оборудования расширился также за счет появления вертикальных станков для раскроя плит фирм Reich (Holz-Her), Sonnenberger, Striebig (Швейцария), Homad-Espana (Испания). Эти станки отличаются тем, что раскрой плитных материалов производится в вертикальном положении. Это обеспечивает снижение производственной площади, необходимое для организации рабочего места.

В качестве инструмента при раскрое ДСтП применяются дисковые пилы диаметром от 320 до 400 мм с пластинками из твердых сплавов. Скорость подачи на зуб Uz = 0,05-0,12 мм. Отклонение от перпендикулярности сторон заготовок не более 0,5 мм, от прямолинейности – не более 0,3 мм. При раскрое облицованных древесностружечных плит для сохранения качества облицовки резы производятся двумя пилами: основной и подрезной (рисунок 1). Подрезной агрегат предусмотрен на станках для того, чтобы при раскрое материалов с двухсторонней облицовкой с нижней стороны не образовывалось вырывов и сколов. Линия пропила подрезателя в точности совпадает с пропилом основного диска, в том числе и при пилении под углом.

Рисунок 1 – Схема штучного и пакетного раскроя облицованных плит

Расчетная производительность станка может быть определена по формуле

,

где Т см – продолжительность рабочей смены, мин;

К р – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени на введенные в режим работы перерывы;

К м – коэффициент, учитывающий потери машинного времени;

U – скорость подачи, м/мин;

n - количество одновременно раскраиваемых плит;

m - число заготовок по карте раскроя для одной плиты;

∑L пр – длина пропилов по карте раскроя;

L разрыв. - длина межторцовых разрывов.

В качестве базовой модели оборудования используется форматно-раскроечный станок FL-3200B фирмы Filato (рисунок 2).

Рисунок 2 – Внешний вид станка

Станок предназначен для продольного, поперечного и углового штучного и пакетного раскроя плитных материалов (МДФ, ДВП, ДСП и клееных щитов) облицованных и ламинированных, а также заготовок из массивной древесины, с предварительной подрезкой нижней кромки заготовки для исключения образования сколов. При раскрое необлицованных плит подрезная пила не используется. Подобное оборудование применяется на предприятиях по производству корпусной мебели, в столярных мастерски по производству столярно-строительных изделий.

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 используют плитные, листовые и рулонные полуфабрикаты из древесных материалов, изготавливаемые в соответствии с требованиями стандартов на них. Получаемые предприятиями стандартные форматы этих материалов раскраивают на заготовки нужных размеров. Основными ограничениями при осуществлении раскроя плитных и листовых материалов являются количество и размеры заготовок. Количество типоразмеров заготовок должно соответствовать их комплектности на выпуск изделий, предусмотренных программой. Раскрой плитных и листовых материалов в отношении организации по назначению получаемых заготовок принято делить на три вида: индивидуальный, комбинированный и смешанный. При индивидуальном раскрое каждый формат полуфабриката раскраивается на один типоразмер заготовки. При комбинированном виде раскроя из одного формата можно выкраивать по нескольку различных типоразмеров заготовок. При смешанном раскрое возможно использование вариантов индивидуального и комбинированного раскроя для различных случаев. Эффективность раскроя по рациональности использования материалов оценивается коэффициентом выхода заготовок.

В производстве изделий из древесины широко используются древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Организация рационального раскроя их является важнейшей задачей современного производства. Повышение коэффициента выхода заготовок из древесностружечных плит на 1% в общем итоге их потребления выражается экономией миллионов кубометров плит, эффективность в денежном выражении составит миллионы рублей.

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 три группы.

К первой группе 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 группе относятся станки, имеющие также несколько суппортов продольного пиления и один поперечного, но стол каретки состоит из двух частей. При продольном пилением обе части стола составляют одно 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 группе относятся станки, имеющие один суппорт продольного пиления и несколько суппортов - поперечного. После каждого хода суппорта продольного 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.

1. Первая группа оборудования ориентируется на выполнение простейших индивидуальных раскроев. Это дает низкий 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 этом резко возрастают трудозатраты, падает производительность.

2. Вторая группа позволяет выполнять схемы раскроя с разнотипностью полос, равной двум. При большой разнотипности возникают те же трудности, что и в первом случае.

3. Третья группа позволяет выполнить раскрой более сложных схем с разнотипностью полос до пяти. Эта группа оборудования имеет высокую производительность и наиболее перспективна.

Линия раскроя листовых и плитных материалов МРП предназначена для раскроя древесных листовых и плитных материалов на заготовки в мебельном и других производствах.

Раскрой выполняется одной продольной и десятью поперечными пилами. Оригинальное подающее устройство позволяет снимать со штабеля и одновременно подавать к режущему инструменту пачку из нескольких листов материала. В процессе подачи и обработки раскраиваемая пачка находится в зажатом состоянии. Пачки подаются с повышенной скоростью, резко уменьшающейся при подходе к рабочей позиции. Все это обеспечивает высокую производительность и повышенную точность раскроя материала. Специальные электрические блокировки делают работу на линии безопасной и защищают механизмы линии от повреждения. При отключении линии происходит электротермодинамическое торможение шпинделей режущего инструмента. На мебельных предприятиях используют станки с автоматической подачей, имеющие одну продольную и десять поперечных пил. На таком станке можно вести раскрой по пяти программам. Поперечные пилы устанавливают на программу вручную. Минимальное расстояние между первой и второй поперечными пилами (левой по ходу подачи) 240 мм. Между остальными пилами минимальное расстояние 220 мм. Станок может раскраивать одновременно две плиты по высоте толщиной 19 мм или три плиты толщиной 16 мм каждая. Резы продольной пилы по программам должны производиться с последовательным уменьшением оптимальных полос. Например, первый рез 800 мм, второй - 600, третий - 350 и т. д.

Плиты укладывают на загрузочный стол поперек и выравнивают по перемещаемой упорной линейке. Нажатием рукоятки, расположенной под рабочим столом, продольную пилу приводят в рабочее положение, и она отрезает первую полосу пакета плит. В период рабочего хода отрезанная полоса укладывается на рычаг и зажимается пневматическими прижимами, что делает невозможным смещение пропила. После произведенного продольного реза пила уходит под стол и возвращается в исходное положение. Во время опускания продольной пилы расположенный за ней перемещаемый стол приподнимается над уровнем рычага и принимает на себя отрезанные полосы. Затем стол движется в поперечном направлении. Левая крайняя пила, установленная стационарно, обрезает кромку плиты (10 мм) для создания базы. Остальные поперечные резы выполняются согласно выбранной программе. Раскроенные заготовки по наклонной плоскости подают настол и укладывают в стопы. Затем цикл раскроя повторяется согласно выбранным программам. На автоматическом станке можно производить поперечную и продольную распиловку древесностружечных плит в стопе высотой до 80 мм по заранее установленной программе. Станок оснащен раздельными опорными столами. Каждая из частей стола может отдельно приводиться в движение, что необходимо при смешанном раскрое. Поперечные распиловки выполняются после того, как части стола совмещены по поперечным резам. Поперечный рез сквозной на всю ширину плиты. При раскрое плит со сквозными поперечными резами все части стола соединяются и работают синхронно. Стол загружают с помощью загрузочного устройства. Пакеты, уложенные загрузчиком, выравнивают по длине и. ширине автоматически. Выровненный пакет зажимается на тележке стола автоматически закрывающимися зажимными цилиндрами и подается на продольные пилы или поперечную пилу в зависимости от установленной программы. Пилы вращаются в противоположных направлениях таким образом, что подрезающая работает при попутной, а основная пила при встречной подаче. Подрезающая пила имеет настроечное перемещение в осевом направлении для точной установки относительно диска основной пилы. При обрезке плит на этом станке получается точный рез без выкрашивания даже очень чувствительного к нему материала на кромках. Имеются полуавтоматические станки, у которых также используются подрезающие пилы, но поступательное перемещение при раскрое совершает пильный агрегат при неподвижной плите. Заготовки перемещаются или вручную до упора в ограничительную линейку, или кареткой, позиции которой устанавливаются посредством настраиваемых упоров (в соответствии с шириной продольных пазов) и конечных выключателей. Такой станок используется для форматного раскроя панельных ламинированных материалов и облицованных пластиком. Точность раскроя выполняется до 0,1 мм. Производительность станка при обрезке древесностружечных плит на требуемый формат равна 5,85 м3/ч. На станке вместо органов ручного управления подачей материала при продольном раскрое можно установить автоматический толкатель, который контролируется электронным устройством. Последнее программируется на выполнение определенных пропилов с применением пильного полотна необходимой толщины. При раскрое древесностружечных плит применяют пилы дисковые диаметром 350-400 мм с пластинками из твердого сплава. Скорость резания при этом равна 50-80 м/с, подача на зуб пилы зависит от обрабатываемого материала, мм: древесностружечных плит 0,05-0,12, древесноволокнистых плит 0,08-0,12, фанеры при продольном резе 0,04-0,08, фанеры при поперечном резе до 0,06. Раскройные карты. Для организации рационального раскроя плитных, листовых и рулонных материалов технологами разрабатываются карты раскроя. Карты раскроя представляют собой графическое представление расположения заготовок на стандартном формате раскраиваемого материала. Для составления карт раскроя необходимо знать размеры заготовок, форматов подлежащего раскрою материала, ширину пропилов и возможности оборудования. Поступающие на предприятие древесностружечные плиты обычно имеют поврежденные кромки. Поэтому при разработке карт раскроя необходимо предусмотреть предварительную опиловку плит для получения базовой поверхности по кромке. Если выкраивают заготовки с припуском, предусматривающим их опиливание по периметру на дальнейших операциях, то такое опиливание кромок плит можно исключить. При разработке карт раскроя необходимо учесть конкретно все особенности поступаемых материалов. В масштабе на формате раскраиваемого материала располагают все выкраиваемые из него заготовки. Если раскраивают облицованный материал, ламинированные плиты, фанеру и подобные древесные материалы, то при составлении карт раскроя необходимо располагать заготовки на формате с учетом направления волокон на облицовке. В таком случае заготовки имеют определенность размера вдоль и поперек волокон. Составление карт раскроя для крупного предприятия является важной, сложной и трудоемкой задачей. В настоящее время разработаны методики 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. При составлении карт раскроя оставляют только те приемлемые варианты, которые обеспечивают выход заготовок не менее установленного предела (для древесных плит 92%). Процедура оптимизации процесса раскроя сложная и решается с помощью ЭВМ Рыкунин С. Н., Тюкина Ю. П., Шалаев В. С. Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств: Учебное пособие. - М.: МГУЛ (Московский государственный университет леса) - 2005 - с. 198.

Следовательно, процесс раскроя плитных листовых и рулонных материалов проще, чем досок, поскольку при их раскрое нет ограничений по качеству, цвету, дефектам и др., они стабильны по качеству и формату.

1. Схема раскроя

2. Приёмы раскроя

2.1. Приёмы поперечного раскроя

2.2. Приёмы продольного раскроя на круглопильных станках

2.3. Приёмы раскроя криволинейных заготовок

1. Схема раскроя.

Раскрой древесных материалов на заготовки производят преимущественнно на круглопильных станках. В качестве исходных материалов используются обрезные и необрезные пиломатериалы (-м) (доски), фанера, ДСтП, ДВП и др. Заготовками называют отрезки древесных материалов, вырезанные с расчётом получения из них вполне определённых деталей. В зависимости от размеров детали из заготовки можно получить одну или несколько деталей.

В большинстве случаев заготовки выкраивают несколько больших размеров, чем размеры детали в чистоте с учётом припусков на обработку заготовки. При раскраивании пиломатериалов п-м, не прошедших камерной сушки, учитываются припуски не только на механическую обработку, но и на усушку. При раскрое высушенных п-м учитывается припуск только на механическую обработку. Заготовки деталей из п-м (досок) должны иметь припуски по длине, ширине и толщине. При раскрое стандартных изделий (ДСтП, фанеры) припуски обычно даются только по длине и ширине.

Операции раскроя п-м состоят из распиливания их вдоль и поперёк. Необходимо всегда раскроить материал так, чтобы выход заготовок был наибольшим, а качество отвечало техническим требованиям. Под выходом заготовок понимают отношение объёма заготовок к объёму раскроенных досок, выраженное в процентах. При раскрое необходимо учитывать наличие пороков, которые удаляют.

Доску можно раскроить на заготовки, распилив её сначала поперёка затем вдоль (рис. 1а), но можно выполнить эти операции в обратном порядке (рис. 1б). В обоих случаях резы следует делать так, чтобы дефектные места доски не попадали в заготовки,

Рис. 1 а - торцевание доски поперёк и распиливание отрезков вдоль; б – распиливание доски вдоль и торцевание реек поперёк.

а здоровая часть доски, соответствующая техническим условиям на изделие, была использована наиболее полнее. Полезный выход заготовок при раскрое по схеме б на приблизительно на 3 % выше, чем по схеме а. Рациональнее раскраивать доску на несколько размеров заготовок – в этом случае выход будет больше. Для повышения выхода заготовок разметку доски для раскроя проводят заранее. Для лучшего определения пороков доску предварительно прострагивают с одной стороны.

2. Приёмы раскроя

Для раскроя доски на прямолинейные заготовки применяют круглопильные станки, а для раскроя на криволинейные заготовки применяют ленточнопильные станки.

2.1. Приёмы поперечного раскроя.

Операцию поперечного раскроя (торцевания) досок выполняют на суппортных, шарнирных либо маятниковых торцовочных станках. Производительность суппортных автоматических почти в 2 раза выше, чем маятниковых и шарнирных с ручной подачей. На маятниковых станках приходится применять значительные усилия, кроме того, при раскрое широких досок требуется использовать пильные диски большого диаметра.

Необходимой принадлежностью торцовочных станков является длинный стол, снабжённый линейкой и роликами. Обслуживает станок один основной и один –два подсобных рабочих.

Производительность торцовочного станка определяется числом резов в минуту. Число резов зависит от породы древесины, ширины и толщины торцуемых досок, длины заготовок, способа раскроя, организации рабочего места.

480 ( , шт/см (1)

Коэффициент использования рабочего времени, 0,93 (при ручной подаче);

n – число резов минуту (5 – 8 для хвойных пород, 4 – 6 – для лиственных);

m – дополнительные резы на оторцовку и вырезку дефектов (1 – 2);

a – кратность деталей в заготовке по длине;

b – кратность деталей в заготовке по ширине.

Схема организации рабочего места торцовочного станка показана на рис. 2.

Рис. 2. Рабочее место у станка для торцевания досок.

1 – станок; 2 – роликовый стол; 3 - площадка подъёмного лифта; 4 - штабель досок; 5, 6 – штабеля заготовок; 7 - ящик для обрезков; 8 – место станочника; 9 – место подсобных рабочих

2.2. Приёмы продольного раскроя на круглопильных станках.

Продольный раскрой осуществляют на круглопильных прирезных станках с механической и ручной подачей. Наиболее совершенными являются прирезные станки с механической гусеничной подачей (ЦДК 4-3). В большинстве случаев распиливание ведут по направляющей линейке, которую устанавливают параллельно пильному диску на расстоянии, равном ширине заготовки. Если есть обзол, первый рез делают на глаз без использования линейки.

Станки с ручной подачей менее производительны.

Обслуживают станок двое рабочих – станочник и подсобный.

Раскрой отрезков вдоль чаще ведут в один размер. При распиливании лиственных пород для массивных необлицуемых деталей в целях повышения выхода рационально вести раскрой на 2 – 3 размера пол ширине. В этом случае линейку устанавливают на самую большую ширину заготовки. Для распиливания на более узкие заготовки без перестановки линейки пользуются деревянными закладками, которые представляют собой точно выстроганные бруски с заплечиками на одном конце (рис. 3)

Чтобы выпиливать 2 – 3 размера рабочий должен иметь одну-две закладки. Как показывает практика, одновременная работа с большим количеством размеров не рациональна.

Производительность станка определяется по формуле

Шт/см (2)

где U - скорость подачи, м/мин (10 - 15);

φ д – коэффициент использования рабочего времени(0,93);

φ с – коэффициент использования машинного времени (0,95);

l з – длина заготовки, м;

m – среднее число пропилов на одну заготовку.

Схема организации рабочего места прирезного станка показана на рис. 4.

Технологические операции раскроя листовых и плитных материалов включают распиливание их вдоль и поперек с получением заготовок или деталей требуемых размеров. При этом необходимо выполнять главные требования, предъявляемые к раскрою – обеспечение максимального коэффициента раскроя, комплектности заготовок в соответствии с объемом производства и соответствующим им качеством. Максимальный процент полезного выхода деталей в чистоте может быть обеспечен при условии, если припуски будут минимальными, организационные и технологические потери сведены к нулю, а раскрой плитных и листовых материалов на заготовки будет основан на строгих математических расчетах.

На производстве заготовки из плитных и листовых материалов раскраивают по картам раскроя. При разработке карт раскроя требуется строгое соблюдение максимального выхода деталей, комплектности деталей разных размеров и назначения в соответствии с объемом производства, максимального количества типоразмеров деталей при раскрое одной плиты и минимального повторения одних и тех же деталей в разных картах раскроя. Карты раскроя составляют с учетом припусков на последующую механическую обработку. Для мебельных заготовок из плитных материалов припуски на обработку устанавливают по длине и ширине. При составлении карт раскроя, облицованных ДСтП, учитывают направление рисунка в заготовках.

Применяемое на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях оборудование для раскроя плит реализует схему поэтапного раскроя, при которой на первом этапе ДСтП раскраивают по длине на полосы, затем, на втором этапе, полосы раскраивают на заготовки. В зависимости от количества типоразмеров заготовок, входящих в карту раскроя, и соблюдения или несоблюдения комплектности заготовок в одной карте раскроя, различают индивидуальный, комбинированный и совместный способы раскроя.

При индивидуальном раскрое материалы (плиты) одного вида раскраиваются на заготовки одного вида или материалы одного вида раскраиваются на заготовки нескольких видов (нескольких типоразмеров) и, наконец, материалы нескольких видов раскраиваются на заготовки одного вида. Индивидуальный способ раскроя сопровождается большим количеством отходов.

Комбинированный раскрой предусматривает включение в каждую карту раскроя нескольких типоразмеров заготовок или деталей с обязательным соблюдением комплектности по выкраиваемым заготовкам. Этот способ раскроя является, как правило, более эффективным по сравнению с индивидуальным, но он более сложен.

Совместный раскрой может включать индивидуальный и комбинированный способы раскроя и является наиболее эффективным по сравнению с рассмотренными.

Наибольше применение для раскроя необлицованной ДСтП нашли такие станки как ЦТМФ-1, ЦТЗФ-1 (Россия) (рис. 67); для раскроя ламинированной ДСтП – форматно-раскроечные станки ITALMAC Omnia-3200R (рис. 68), CASOLIN Astra SE400 (Италия), ROBLAND (Бельгия), PANHANS (Германия) и центры по раскрою с числовым программным управлением SELCO EB 120 (рис. 69), Biesse SELCO WNAR600 (Италия), HVP 120 (рис. 70) и др.

Рис. 67. Станок форматно-обрезной ЦТ3Ф-1: 1-станина; 2-направляющая; 3-пульт управления; 4-гидростанция; 5-гидропривод поперечного суппорта; 6-траверса; 7, 12-суппорты; 8, 11-маховики; 9-пила для продольного пиления; 10-пила для поперечного пиления; 13-трос; 14-распиливаемый материал; 15-каретка

Рис. 68. Форматно-раскроечный станок ITALMAC Omnia-3200R

Рис. 69. Форматно-раскроечный с ЧПУ SELCO EB 120

Рис. 70. Вертикальный форматно-раскроечный центр с ЧПУ HVP 120