30. СТАНКИ ДЛЯ РАСКРОЯ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Круглопильные станки. В зависимости от технологического назначения круглопильные станки разделяют на станки для поперечного, продольного и смешанного раскроя материала.

На станках для поперечного раскроя осуществляются раскрой материала по длине на черновые заготовки и точная торцовка деталей. Имеются станки с подачей пилы на обрабатываемый материал и станки с подачей материала на пилы. В станках с подачей пилы траектория движения пильного диска может быть по дуге и прямолинейной. Пильный диск по отношению к материалу располагается сверху или снизу.

Все станки для поперечного раскроя называются торцовочными. К торцовочным станкам с подачей пилы по дуговой траектории относятся балансирные и маятниковые. Наибольшее распространение имеют торцовочные станки с прямолинейным надвиганием пилы на материал, к которым относятся шарнирные и суппортные. Суппортные торцовочные станки обеспечивают более точную распиловку, чем шарнирные.

На рис. 104 показан суппортный торцовочный станок ЦПА40. Пила установлена на удлиненном валу электродвигателя, который закреплен на суппорте 10. Суппорт на опорных роликах перемещается относительно колонки 4, которая закреплена на станине. Для перемещения суппорта предусмотрена специальная гидросистема, состоящая из масляного насоса, электродвигателя гидрораспределителя 9 и гидроцилиндра, расположенного внутри суппорта. Гидропривод подачи пилы включается педалью 2. Станок может работать в автоматическом цикле. В этом случае пильный суппорт 10 делает до 40 двойных ходов в минуту.

Станок при установке должен быть оборудован роликовым столом для размещения раскраиваемого материала. Стол снабжен откидными или утепляемыми упорами для отмеривания длины деталей и заготовок. Пильный диск ограждается металлическим кожухом

7. Размеры обрабатываемого материала: ширина до 400, толщина до

100 мм.

Концеравнитель двухпильный с конвейерной подачей предназначен для поперечного раскроя заготовок кратных длин с двух сторон и для точной прирезки заготовок и деталей по длине. Концеравнители могут быть также трех- и четырехпильными.

Двухпильный концеравнитель Ц2К12Ф-1 (рис. 105) имеет два электрифицированных пильных суппорта 3, смонтированных на стойках. Один из них неподвижно закреплен на станине 1, а другой перемещается по направляющим станины с помощью винта и маховичка 2. Положение пильных суппортов может изменяться и по вертикали с помощью маховичка 4.

Заготовки на пилы подаются двухцепным конвейером, перемещающимся по двум направляющим стрелам 6. В передней части конвейера расположен магазин-питатель 5, из которого заготовки по одной упорами цепей подаются на пилу. Скорость подачи материала 5; 7,5; 10 и 15 м/мин, изменяется она переключением двухскоростного электродвигателя и двухступенчатого редуктора.

Пильные диски ограждены металлическими колпаками. Размеры обрабатываемого материала: толщина 12...80, ширина 40...250, длина 200... 1250 мм.

Круглопильные станки для продольного и смешанного раскроя бывают с ручной и механизированной подачей

материала на пилу. Органами подачи могут быть вальцы, конвейеры и каретки. По числу одновременно работающих пил станки делятся на одно-, двух- и многопильные.

Станки с ручной подачей материала на пилу предназначаются для точной торцовки деталей после строгания. На этих станках можно раскраивать материал по всем направлениям — вдоль, поперек и под углом. Поэтому их называют универсальными. Станки снабжаются каретками и автоподатчиками для более точного направления материала на пилу.

На рис. 106 показан универсальный круглопильный станок Ц6-2 с ручной подачей. На чугунной станине коробчатой формы смонтирован рабочий стол 2. На столе установлена продольная направляющая линейка 5, используемая в основном при продольном распиливании. С противоположной стороны от пилы в столе выбран паз, по которому перемещается поперечная упорная линейка (угольник) 3, используемая при поперечном распиливании и при распиливании под углом. Пильный вал 1 размещен под столом. Маховичком можно менять его положение по высоте. Сверху пила имеет ограждение 4. Размеры раскраиваемого материала: ширина до 400, толщина до 130 мм.

Для продольного раскроя применяют в основном станки с механизированной подачей материала. По назначению они подразделяются на следующие основные группы:

обрезные однопильные с вальцово-дисковой подачей для обрезки одной кромки у необрезных досок или продольного раскроя досок и заготовок по линейке, установленной на станке;

прирезные одно- или многопильные с гусеничной подачей для точной прирезки досок и заготовок по ширине;

многопильные станки с вальцовой подачей для раскроя досок и заготовок на планки и рейки;

ребровые станки с вальцовой подачей для раскроя толстых досок и заготовок на тонкие одинарные.

Наибольшее распространение в деревообработке получил прирезной станок с гусеничной подачей ЦДК4-3 (рис. 107). Доска или заготовка, подлежащая раскрою, подается на стол 1, прижимается правой кромкой к направляющей линейке 9, подхватывается гусеничной цепью 2 и проносится через пилу 5, надетую на удлиненный вал электродвигателя 6. Пильный суппорт располагается над столом. Направляющая линейка 9 закрепляется фиксатором 10.

Гусеницы представляют собой бесконечную цепь из чугунных звеньев, связанных одно с другим пальцами. Гусеница надета на звездочки 11, 13 и получает движение от электродвигателя 6 через редуктор 12. Гусеница движется по направляющим, расположенным в углублении стола. Верхняя поверхность гусеницы на звеньях имеет рифление, благодаря чему хорошо удерживается распиливаемая заготовка. Сверху заготовка прижимается к гусенице роликами 4, расположенными перед и за пилой. По высоте ролики настраивают винтовым механизмом с маховичком 8. Суппорт с пильным валом также может менять свое положение над столом с помощью винтового механизма с маховичком 7. Для предупреждения выбрасывания из станка заготовки или обрезков на суппорте перед прижимными роликами подвешены качающиеся упоры (ногтевая завеса).

Многопильные прирезные станки ЦМР-3 по конструкции аналогичны описанному выше однопильному станку ЦДК4-3. В них может устанавливаться одновременно до 10 пил. Подающая гусеница в середине своей длины (под пилами) имеет изгиб вниз, что дает возможность опускать зубья пил за пределы нижней пласти раскраиваемой заготовки. Такие гусеницы называются «ныряющими».

В ребровых круглопильных станках материал подается «на ребро» вертикально расположенными подающими вальцами. В качестве режущего инструмента применяют круглые пилы (плоские и конические). Последние дают пропил 2...2,2 мм, что в 2...2,5 раза меньше, чем у плоских пил.

Для раскроя щитов, плит и фанеры применяют форматные (ЦФ2М), форматно-обрезные (ЦТ4Ф) станки и станки для раскроя плит с программным управлением (ЦТМФ).

На рис. 108 показана схема форматного станка с кареткой и верхним расположением двух пил (ЦФ2М). Каретка 1 со щитом 4 перемещается на роликах 3 по направляющим 2. Пильные суппорты 5 закреплены на поперечной направляющей б, на которой пилы могут смещаться для изменения расстояния между ними. Подача каретки механизирована с помощью гидропривода. Плиты или щиты опиливаются со всех сторон за два прохода, так как в станке установлено два пильных суппорта.

Форматно-обрезной станок ЦТ4Ф имеет четыре пилы, а станок ЦТМФ — один продольный и десять поперечных пильных суппортов. Кроме того, станок ЦТМФ имеет программное управление. Количество одновременно задаваемых программ раскроя — 7 шт. Эго способствует повышению производительности на операции раскроя и выхода заготовок. На базе станка ЦТМФ создана автоматическая линия МРП для раскроя листовых и плитных материалов на щитовые заготовки.

Расчет производительности круглопильных станков. Производительность торцовочных станков зависит от способа раскроя, сортности раскраиваемых материалов, длины заготовок, организации рабочего места, типа станка.

Производительность торцовочных станков в штуках заготовок в смену можно подсчитать по формуле

где Т — продолжительность смены, мин: n — число резов в минуту; m - число дополнительных резов на торцовку заготовок и вырезку дефектов (при числе резов n до 7 в минуту m принимается равным 1...2, а при числе резов n от 8 до 12 в минуту m равно 2...3); K_р - коэффициент использования рабочего времени станка, равный 0,9; К_м - коэффициент использования машинного времени станка, равный для станков с ручной подачей 0,35...0,40, с механизированной подачей — 0,40...0,45, для концеравнителей — 0,9.

Производительность круглопильного станка для продольного раскроя можно выразить в метрах материала и в штуках заготовок. Производительность в метрах определяется по формуле где υ_s — скорость подачи, ч мин; — коэффициент использования рабочего времени станка, равный 0,9; К_м — коэффициент использования машинного времени станка, равный для станков с ручной подачей 0,6...0,7, с автоподачей 0,9.

Производительность станка в штуках заготовок в смену определяется но формуле где l - длина заготовки, м; i - среднее число резов, приходящееся на одну заготовку.

Организация рабочих мест и приемы работы на круглопильных станках. На производительность круглопильных станков влияют организация рабочих мест, степень механизации технологических и вспомогательных операций, наличие приспособлений для раскроя материала на заготовки.

Станки для поперечного раскроя пиломатериалов на заготовки оборудуют роликовыми столами. Длина стола определяется наибольшей длиной раскраиваемой доски (левая часть, считая от пильного диска) и наибольшей длиной получаемой заготовки (правая часть).

Торцовочные станки обслуживаются одним станочником и одним- двумя рабочими низшей квалификации. Станочник стоит у станка, осуществляя операции раскроя. Первый рабочий подает доски из штабеля на роликовый стол и помогает станочнику устанавливать их в соответствующее положение перед пилой. Второй рабочий убирает со стола оторцованные заготовки и обрезки и укладывает их в штабеля и контейнер. Если нет второго рабочего, его работу выполняет сам станочник.

Чтобы обеспечить правильное положение доски или заготовки в момент пиления, применяют мерные упоры (рис. 109), позволяющие получать заготовки заданных длин. Упоры 2 чаще всего крепят к линейке 3 стола. Хорошо, если конструкция упоров позволяет передвигать их по линейке для изменения нужного размера заготовок 1.

Схема организации рабочих мест у торцовочного станка ЦПА40 показана на рис. 110. Станок 4 оборудован роликовым столом 2. Вдоль стола расположена линейка 3 с мерными упорами 5. Вагонетка со штабелем досок 8 помещается у станка на подъемном лифте.

Прирезные станки для продольного раскроя длинных досок на заготовки также снабжены роликовыми столами для облегчения подачи досок на пилу. При раскрое кратных (широких) заготовок

на одинарные (узкие) необходимость в длинном роликовом столе отпадает. В этом случае достаточно стола-плиты 4, имеющегося на станке (рис. 111). При выпиливании разных по ширине заготовок направляющую линейку 1 по отношению к пиле устанавливают па получение самой широкой заготовки. Более узкие заготовки можно вырезать без перестановки линейки, для этого применяют деревянные закладки 2. Обычно рабочий имеет одну-две закладки, чтобы получить два-три размера заготовок по ширине. Закладку укладывают на столе станка между распиливаемым отрезком 3 и

направляющей линейкой. Ширина закладки равна разности между расстоянием от линейки до пильного диска и шириной отпиливаемой заготовки.

 На рис. 112 показана схема организации рабочих мест у прирезного станка ЦДК4-3 с механической подачей. Станок обслуживается двумя рабочими. Станочник берет отрезки кратных заготовок из штабеля 1 и направляет их по одной в станок 2. Второй рабочий принимает из станка готовые заготовки и обрезки-отходы, укладывает их в штабеля 3 или возвращает в случае необходимости кратную заготовку станочнику для второго прохода.

Ленточнопильные станки. Ленточнопильные станки для раскроя древесных материалов в зависимости от назначения разделяются на следующие группы:

станки делительные с механизированной подачей для продольного раскроя брусьев, толстых досок и горбылей на тонкие доски или заготовки;

станки столярные с подачей вручную или съемным автоподатчиком для прямолинейного и криволинейного раскроя пиломатериалов, щитов, плит и фанеры.

Ленточнопильные станки делительные могут быть вертикальные и горизонтальные, столярные только вертикальные.

Делительный станок ЛД150-1 (рис. 113, а) имеет стол 6 и механизм подачи 5, состоящий из двух кареток с тремя приводными вертикально установленными роликами. Левая каретка имеет рифленые ролики и перемещается относительно пильной ленты 3 вручную штурвалом или с помощью гидравлики, включаемой ножной педалью. Правая каретка снабжена гладкими роликами. Расстояние от пилы до поверхности этих роликов определяет толщину отпиливаемой доски или заготовки. Перемещение правой каретки — ручное с фиксацией в любом положении по лимбу.

Привод подающих роликов осуществляется зубчатой и винтовой передачами через клиноременный вариатор. Станок имеет колодочный тормоз барабанного тина с гидравлическим приводом, автоматически срабатывающий при остановке станка или обрыве пилы. Пильная лента надета на нижний и верхний шкивы. Натяжение ленты обеспечивается противовесом 2.

Управление станком сосредоточено у основного рабочего места. В состав органов управления входят: штурвал раздвижения подающих роликов, кран управления, штурвал управления Вариатором, пульт управления и кнопка «Стоп». У вспомогательного рабочего места находятся штурвал подъема верхнего шкива и аварийная кнопка «Стоп».

У столярных станков ДС40-1 и ЛС80-6С (рис. 113, б) станины чугунные, составные, коробчатой формы с хоботом для установки верхнего шкива 4. Стол 6 может устанавливаться под углом 45° к горизонтальной плоскости. Для этого он монтируется на поворотном сегменте 8. В столе имеется паз для перемещения направляющей линейки. Станок имеет направляющие устройства 7 для пильной ленты. Одно из них устанавливают ниже плоскости стола, другое - выше раскраиваемого материала на 10... 15 мм. Управление столярным станком аналогично управлению делительным станком.

Производительность ленточнопильных станков определяют в штуках выпиленных заготовок. Зная скорость подачи материала и длину контура обработки в заготовке (периметр), производительность станка можно определить по формуле где υ_s - скорость подачи, м/мин; Т—продолжительность смены, мин; К_р— коэффициент использования рабочего времени станка, равный 0,9...0,93; К_м — коэффициент использования машинного времени станка, равный 0,7...0,8; l - длина контура обработки в заготовке.

Однако часто бывает трудно знать среднюю скорость подачи (при ручной подаче) и длину обрабатываемого контура (при выпиливании заготовок сложного профиля). В этом случае производительность станка определяют по формуле где t время, потребное для выпиливания одной заготовки, мин (определяется путем хрономегражных наблюдений).

Приемы работы на станке. Материал на криволинейные заготовки раскраивают чаще всего после разметки, которую проводят следующим образом. На раскраиваемый материал накладывают заготовки-шаблоны с учетом более рационального использования площади материала и расположения пороков. Затем шаблоны очерчивают по контуру карандашом. Станочник должен таким образом направлять заготовку на пилу, чтобы линия пропила совпадала с линией нанесенного контура.

Криволинейные заготовки можно выпиливать и без разметки, но в этом случае пользуются шаблонами и специальными приспособлениями, позволяющими получить заданный профиль.

Подавать материал на пилу надо после того, как она достигнет рабочей скорости. Скорость и усилие подачи не должны быть чрезмерными, чтобы не допустить перегрузки пилы.

Организация рабочего места. Ленточнопильный станок при раскрое короткого материала (до 1 м) обслуживает одни рабочий. При Раскрое длинных досок и широких плит или щитов станок обслуживают двое рабочих. Второй рабочий в этом случае подает материал, поддерживает его вовремя раскроя и убирает заготовки и отходы.

На рис. 114 показана схема организации рабочего места у ленточной ильного станка 2, обслуживаемого одним станочником. Слева от станочника расположен штабель 1 материала, подлежащего раскрою, справа — штабель 3 выпиленных заготовок.

Дефекты обработки и меры их предупреждения. При работе на торцовочных станках возможны следующие виды брака: неточный размер заготовок подлине, косые и рваные торцы.

Причина получения неточных размеров заготовок по длине- неправильная установка мерных упоров или направляющей линейки. Косые торцы получаются в том случае, если пила имеет перекос относительно вертикальной плоскости или направляющая линейка не перпендикулярна пильному диску. Рваные торцы получаются при работе тупыми пилами и при неравномерной подаче (рывками) материала на пилы.

На станках для продольной распиловки бывают следующие виды брака: неточная ширина получаемых заготовок, нечистая распиловка (мшистость).

Неточная ширина заготовок получается при плохой настройке станка; неправильной установке направляющей линейки (по расстоянию от пильного диска и но параллельности ему); применении закладок не тех размеров; плохой заправке материала в станок без равномерного прижима кромки к направляющей линейке.

Мшистость па поверхности распила будет при работе тупыми пилами и неравномерной подаче (рывками) материала на пилу.

Меры предупреждения брака при работе на круглопильном станке сводятся к соответствующей настройке его, к работе хорошо заточенными пилами, к внимательному и тщательному выполнению станочником всех приемов работы на станке.

Правила техники безопасности при работе на круглопильных и ленточнопильных станках. Круглопильные и ленточнопильные станки - объекты повышенной опасности, так как пильные диски вращаются со скоростью до 3000 об, мин, а лента движется со скоростью до 50 м/с. Станочник должен хорошо знать конструкцию станка, безопасные приемы работы и правила техники безопасности. Основные правила техники безопасности при работе на круглопильных станках следующие:

пильный диск должен быть надежно закреплен на валу зажимными шайбами;

пильный диск должен быть огражден. На торцовочных станках пила закрывается стационарным предохранительным кожухом; на прирезных - футляром, легко поднимающимся при проходе материала;

на торцовочных станках зона движения рамы или суппорта с пильным диском ограничивается упорами. Пильный диск не должен выходить за край стола, у которого стоит рабочий;

на прирезных станках сзади пильного диска на расстоянии около 10 мм должен быть установлен расклинивающий нож, который на 0,5 мм толще пилы с разводом. Впереди пильного диска должна быть когтевая завеса против выброса материала;

категорически запрещается при работе на прирезном станке с ручной подачей по окончании пропила продвигать заготовку рукой. Необходимо пользоваться толкателем или проталкивать распиливаемую заготовку следующей заготовкой;

категорически запрещается во время работы стайка останавливать пилу рукой или куском древесины; поднимать или снимать ограждение; чистить станок или щель-прорезь, в которую проходит пила.

 При работе на ленточнопильном станке необходимо соблюдать общие правила техники безопасности. Конструкция станка предусматривает обязательное ограждение шкивов и пильной ленты. Предохранительный футляр-ограждение нисходящей (рабочей) ветви пильной ленты следует устанавливать настолько низко, насколько позволяет толщина раскраиваемого материала. Тормоз должен быть сблокирован с пусковым устройством. Включать станок можно только после тщательного его осмотра, проверки соосности шкивов, положения пильной ленты и натяжения ее.

При работе на станке станочник должен быть предельно внимательным, особенно при выпиловке мелких заготовок сложного профиля.

Организация производственного потока и планировка оборудования в раскройных цехах. Технологический процесс в раскройном цехе или на раскройном участке - последовательная обработка материала, включающая операции поперечного и продольного раскроя и иногда фрезерования. Эти операции выполняют на торцовочных, прирезных и продольно-фрезерных станках, установленных в определенной последовательности. Материал между станками и рабочими местами передвигается конвейерами, тележками, вагонетками. Движение всей массы обрабатываемого материала по станкам и рабочим местам данного производства называется производственным потоком.

Русло потока должно быть прямоточным, т. е. оборудование в потоке должно быть расположено в таком порядке, в каком выполняются технологические операции, и материал должен двигаться в определенном направлении и кратчайшим путем, без возвратных и петлеобразных движений.

Совокупность оборудования и транспортных средств в потоке называют поточной линией. Поточные линии раскроя материалов на заготовки различают по степени механизации, составу технологических операции и схеме раскроя.

По степени механизации линии раскроя материалов разделяют на немеханизированные (ручные), механизированные, полуавтоматические и автоматические.

Немеханизированная поточная линия состоит из отдельно стоящих станков, расположенных в порядке последовательности технологического процесса. Станки не связаны между собой транспортными устройствами.

Материал (заготовки) с одного рабочего места на другое передается рабочими вручную.

В механизированной поточной линии материал между рабочими местами передается конвейерами (ленточными, роликовыми, ценными).

В полуавтоматической линии все транспортные операции автоматизированы. Рабочие обслуживают станки, загружают первый станок, снимают заготовки с последнего стайка и выполняют функции контролера качества обработки.

В автоматической линии все транспортные операции и операции но обработке материала выполняются без участия человека. Загрузка линии заготовками и разгрузка готовых деталей с линии осуществляются автоматически с помощью специальных загрузочно-разгрузочных устройств. Рабочий выполняет функцию оператора.

Автоматическая линия МРП для раскроя листовых и плитных материалов на щитовые заготовки (рис. 115) снабжена программным управлением, которое позволяет быстро изменять схему раскроя плит в соответствии с заранее выбранными вариантами. Новая программа подготавливается и вводится без остановки линии. В состав линии кроме станка ЦТМФ для продольного и поперечного раскроя плит входят: напольный роликовый конвейер 1, на который устанавливается сгона плит высотой до 800 мм; гидравлический подъемный стол 2; каретка 3 для базирования, зажима пакета из двухтрех плит и подачи его в станок 4 для продольного и поперечного раскроя; приемный роликовый конвейер 5 укладчика; роликовый конвейер сталкивателя 6 и подъемные столы 7 для укладки заготовок в стоны высотой до 1000 мм. Отходы, получаемые при раскрое, проваливаются на конвейер уборки отходов, который размещается под столом станка 4.

По составу операций поточные линии раскроя могут включать только операции раскроя или операции раскроя плюс операции калибрования и разметки.

Расположение оборудования в линии раскроя пиломатериалов определяется схемой раскроя. При продольно-поперечном раскрое первым в линии из круглопильных станков будет стоять прирезной станок, а затем торцовочный. При поперечно-продольном, наоборот, сначала торцовочный, затем прирезной.

Часто в раскройных цехах кроме поточных линий для раскроя пиломатериалов размещаются также линии сращивания по длине и линии склеивания по ширине (рис. 116).

На линии раскроя обрезные и необрезные пиломатериалы раскраивают на заготовки для стройдеталей по поперечно-продольной схеме. В линии раскроя предусмотрено калибрование досок.

Производственный процесс протекает следующим образом. Пакет сухих пиломатериалов роликовым конвейером 1 подается на наклонный лифт 2, с которого доски сползают на питательный стол 3 перед рейсмусовым станком 4. С рейсмусового станка калиброванные доски роликовыми конвейерами передаются на торцовочный станок 5. Полученные отрезки переходят по конвейеру к многопильному прирезному станку 6, откуда заготовки попадают на карусельный сортировочный стол 7. Со стола заготовки снимаются рабочим в пакеты. Маломерные отрезки по длине и ширине укладывают в отдельные пакеты, которые потом подаются соответственно на линию сращивания по длине и линию склеивания по ширине.

Линия сращивания отрезков по длине включает торцовочный станок 9. шипорезный станок 10 и сборочный станок II.

Линия склеивания отрезков по ширине состоит из однопильного прирезного 8, фуговального станка 12, клеильного агрегата 13 и рейсмусового станка 14. В цехе предусмотрены также станки 15 для заделки сучков.

Технология лесопильно-деревообрабатывающего производства
Тюкина Ю.П., Макарова Н.С.
1988 г.