Виды обработки древесины. 2

  СОДЕРЖАНИЕ   

  Назначение  станков. 2

  Шлифовальные  инструменты.. 4

  Узколенточные шлифовальные станки. 8

  1. Конструкция станков. 8

  2. Выбор режима шлифования. 10

  3. Настройка станков. 11

  4. Работа на станках. 12

  Широколенточные шлифовальные станки. 14

  1. Конструкция станков. 14

  2. Выбор режима работы. 16

  3. Наладка. 17

  4. Работа на станках. 20

  Дисковые  шлифовальные станки. 22

  1. Конструкция станков. 22

  2. Выбор режима работы и наладка  станка. 23

  3. Работа на станках. 25

  Цилиндровые станки. 26

  Список  литературы.. 27

  НАЗНАЧЕНИЕ  СТАНКОВ

  Для получения гладких и ровных поверхностей у деталей из древесины и древесных  материалов их шлифуют до облицовывания  или после покрытия лаком и  другими отделочными материалами. Различают следующие технологические  операции шлифования и соответствующие  им виды работ.

  Выравнивание  поверхностей щитовых и брусковых  деталей до плоского состояния, т. е. удаление местных неровностей в  виде возвышений и углублений, а  также обеспечение высокой гладкости  поверхности (рис. 1, а) выполняют на шлифовальных станках с движущейся узкой или широкой лентой. Отличительная  особенность шлифовальных станков  для выравнивания — подпружиненный рабочий орган, позволяющий удалять  неровности высотой t с разнотолщинных заготовок.

  Обработку в размер по толщине древесностружечных и столярных плит, а также столярно-строительных изделий (рис. 1, б) выполняют на калибровальных широколенточных или цилиндровых  шлифовальных станках. Допускаемое  отклонение от номинального размера  детали Т должно быть не более 0,1...0,2 мм, поэтому шлифовальные и базирующие элементы калибровальных станков делают повышенной жесткости.

  Толщина сошлифовываемого слоя t в этом случае определяется разнотолщинностью обрабатываемых деталей.

  Закругление и снятие провесов или фасок (рис. 1, в) производят на кромках и торцах брусковых деталей мебели. Основное требование к качеству шлифования —  равномерность фасок и округлений на всех кромках, отсутствие прошлифовок  и хороший эстетический вид. Этот вид работ выполняют на дисковых или барабанных шлифовальных станках  преимущественно с ручной подачей.

  Удалять ворс после крашения или грунтовки  и снимать местные наплывы  лака (рис. 1, г) необходимо при прозрачной отделке деталей мебели.

  Чистовое  шлифование с целью достижения высокой  гладкости поверхности (Rm_maх = 8...10 мкм) выполняют на двухагрегатном шлифовальном станке, один рабочий орган которого обеспечивает продольное шлифование, а второй — поперечное шлифование. Агрегаты имеют мягкую прокладку из войлока, фетра или пневматической подушки.

  Рис. 1. Виды шлифовальных работ: а — выравнивание, б — калибрование в размер, в  — скругление кромок и углов, г  — снятие свесов и наплывов лака; 1 — фаска, 2 — наплыв лака

  ШЛИФОВАЛЬНЫЕ  ИНСТРУМЕНТЫ

  Режущий инструмент шлифовальных станков —  шлифовальная лента, состоящая из бумажной или тканевой основы и прикрепленных  к ней с помощью клеевых  веществ абразивных зерен. Зерна  равномерно насыпают на основу по клеевому слою (механический способ) или наносят  в электрическом поле (электростатический способ). При нанесении в электрическом  поле зерна ориентируются на основе острыми гранями вверх, что улучшает режущие свойства шлифовальной шкурки. Абразивные зерна насыпают на основу по связке редко или плотно. Редкая насыпка (зерна занимают менее 70% площади  основы) обеспечивает хорошие условия  резания и межзерновое пространство, меньше забивается древесной пылью.

  Для приклеивания зерен используют мездровый  клей или синтетические смолы. В  качестве основы применяют бумагу специальных  сортов или ткань (саржа, бязь).

  Абразивным  материалом служат искусственные или  природные минералы высокой твердости. Абразивные зерна изготовляют из электрокорунда нормального (15А), белого (24А, 25А), монокорунда (43А, 45А), карбида  кремния зеленого (62С, 63С) и черного (53С, 54С, 55С).

  Величину  абразивных зерен обозначают номером, соответствующим размеру ячеек  сита, на котором задерживаются данные зерна, в сотых долях миллиметра. Абразивные зерна и шлифовальные порошки имеют следующие размеры  зерен, мкм: шлифзерно — 2000... 160, шлифпорошки  — 125...40; микропорошки— 60... 14, тонкие микропорошки— 10...3.

  Шлифовальная  шкурка поступает на деревообрабатывающее предприятие в рулонах или  листах.

  На  нерабочей поверхности шкурки имеется  маркировка с указанием характеристики шкурки и завода-изготовителя. Пример условного обозначения шлифовальной шкурки типа 1 (I) с абразивным материалом, нанесенным электростатическим способом (Э), шириной 620 мм и длиной 50 мм (62,0X50), на бумаге-основе марки 0—200 (П2) из нормального  электрокорун-да марки (15А) зернистостью (25-Н) на мездровом клее (М) с показателем  износостойкости по классу (А): 1Э 620X50 П2 15А25-Н МА ГОСТ 6456—82.

  Для ленточных шлифовальных станков  берут шкурку в рулоне и разрезают  на ленты необходимой длины и  ширины. Длину ленты определяют в  зависимости от способа ее соединения — встык под углом или внахлестку.

  При склеивании встык концы срезают  под углом 45° и приклеивают  на полотняную подкладку шириной 80...200 мм (рис. 2, а). Длину ленты L (мм) определяют по формулам:

  при склеивании встык

  L = πD + 2lср + 2В,

  при склеивании внахлестку

  L = πD + 2lср + с,

  где D — диаметр шкивов ленточного шлифовального  станка, мм;

  lср — среднее расстояние между осями шкивов станка, мм;

  В — ширина шлифовальной ленты, мм;

  с — припуск на склеивание внахлестку (с = 100...160 мм).

  При склеивании внахлестку (рис. 2, б) на одном  конце ленты горячей водой  удаляют абразивные зерна на протяжении 80... 100 мм, затем на обнаженную основу, смазанную клеем, накладывают другой конец ленты. Соединенные концы  сжимают и высушивают, используя  для этого специальное приспособление или клеильный пресс.

  Для комбинированных шлифовальных станков  используют листовую шкурку. Для шлифовальных дисков вырезают шкурку по шаблону  в виде круга, диаметр которого должен быть на 60...80 мм больше диаметра диска. Пользуясь прямоугольным шаблоном, вырезают также заготовки шкурок для бобины. После раскроя заготовки  должны иметь ровные, без вырывов, края. Наличие утолщений или непроклеенных  концов при склеивании лент может  привести к преждевременному разрыву  ленты.

  Для широколенточных станков шкурку раскраивают на листы по шаблону, изготовленному из фанеры или листа  алюминиевого сплава (рис. 2, в). Шкурку следует раскраивать так, чтобы  края были ровными, а разность длин боковых кромок — не более 1 мм. Один из скошенных краев заготовки  зачищают, снимая абразив на ширине 20 мм. Продольные кромки и зачищенный край следует оклеить полоской кальки шириной 40 мм, которая должна выступать  за край шкурки на 10 мм. Скошенный край с калькой смазывают клеем  и выдерживают на воздухе в  зависимости от вида и вязкости клея.

  Рис. 2. Раскрой и склеивание шлифовальной ленты: а — встык под углом, б — внахлестку, в — шаблон для раскроя шкурки

  После выдержки скошенные края соединяют  и на место стыка накладывают  полоску шкурки так, чтобы абразив  на полоске прилегал к абразиву ленты. Место соединения сжимают и выдерживают  в прессе. Готовые бесконечные  ленты вывешивают на специальных  кронштейнах и не менее суток  до установки на станок выдерживают  в сухом помещении.

  Рис. 3. Ленточный шлифовальный станок с  подвижным столом: 1 — тумба, 2 —  суппорт, 3 — стол, 4 — ограждение-пылеприемник, 5 — приводной шкив, б —шлифовальная  лента, 7 — утюжок, 8 — неприводной  шкив, 9 — пневмоцилиндр, 10 — маховичок

  УЗКОЛЕНТОЧНЫЕ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ  

  1. Конструкция станков

  В зависимости от вида обработки и  типа подачи узколенточные станки бывают:

  ·           для шлифования криволинейных поверхностей со свободной шлифовальной лентой (ШлСЛ-2, ШлСЛ-3)/

  ·           для обработки плоских поверхностей с неподвижным столом (ШлНС-2, ШлНС-3), с ручным перемещением стола и утюжка (ШлПС-5П), с механизированным перемещением стола и ручным перемещением утюжка (ШлПС-7), двухленточные с длинным утюжком и конвейерной подачей (ШлПС-9, ШлПО-10);

  ·           для обработки боковых кромок щитовых. деталей (ШлНСВ, ШлНСВ-2);

  ·           для промежуточного шлифования лакокрасочных покрытий (Шл2В, Шл2В-2).

  Ленточный шлифовальный станок с подвижным  столом и коротким утюжком (рис. 3) предназначен для шлифования щитов. Станина станка выполнена в виде двух тумб 1, на которых  размещены суппорты 2, переставляемые по высоте маховичком 10. Стол 3 на роликах  перемещают вручную или от механического  привода в поперечном направлении  по круглым направляющим, прикрепленным  к суппортам. Над столом расположена  лента 6, которая надета на приводной 5 и неприводной 8 шкивы. Натягивают ленту и регулируют ее набегание  винтовым устройством с пневмоцилиндром 9.

  Рис. 4. Схема двухленточного шлифовального  станка с конвейерной подачей  ШлПС-9;

  1 —  станина, 2 — электродвигатель, 3 —  шлифовальная лента, 4 — ленточный  конвейер, 5 — опорная лента, 6 —  контактная балка, 7 — деталь

  Шлифование  производят при поперечном движении стола и продольном перемещении  короткого утюжка 7, прижимающего ленту  к обрабатываемому материалу. Образующиеся при шлифовании отходы улавливаются пылеприемником 4, присоединенным к  эксгаустерной сети.

  Шлифовальный  двухленточный станок ШлПС-9 с длинным  утюжком и конвейерной подачей  показан на рис. 4. Два одинаковых шлифовальных агрегата размещены на станине последовательно и имеют  движущиеся навстречу друг другу  шлифовальные ленты 3. Прижатие ленты  к изделию осуществляется удлиненной контактной балкой 6 с подпружиненными  секционными утюжками. Балка автоматически  может быть поднята или опущена  в момент выхода или входа под  шлифовальную ленту очередной детали, что исключает прошлифовку и  закругление кромок и углов. Давление шлифования от утюжка на шлифовальную ленту передается через промежуточную  движущуюся рифленую (протекторную) ленту 5, которая уменьшает трение между  шлифовальной лентой и утюжком. Шлифовальная и протекторная ленты приводятся в движение от электродвигателя 2 через  ременную передачу.

  В других станках нижняя опорная поверхность  утюжка воздействует на шлифовальную ленту через неподвижную промежуточную  войлочную антифрикционную ленту  с приклеенным слоем мелких стеклянных шариков. Поверхность шариков резко  снижает коэффициент трения утюжка об антифрикционную ленту, что предотвращает  нагрев и быстрый износ шлифовальной ленты. Обрабатываемая деталь 7 подается в станок ленточным конвейером 4. Он смонтирован на станине с возможностью вертикального перемещения посредством  рычажной системы. Привод конвейера  осуществляется от индивидуального  электродвигателя через цепной вариатор и редуктор. Скорость подачи можно  регулировать бесступенчато от 2 до 14 м/мин.  

  2. Выбор режима шлифования

  При назначении режима шлифования следует  по заданной шероховатости и свойствам  обрабатываемого материала выбрать  зернистость шкурки, усилие прижима  ее к изделию и скорость подачи. На узколенточных станках используют шлифовальную ленту на бумажной основе. Зернистость (номер) шкурки выбирают в  зависимости от твердости обрабатываемого  материала и требуемой шероховатости  поверхности (табл. 7).

  Величину  удельного давления на шлифуемую  поверхность принимают в зависимости  от типа станка и вида шлифования (зернистости  шкурки):

  Номер зернистости шкурки

  32...50                                     10...20

  (черновое                           (чистовое

  шлифование)                  шлифование)

  Удельное  давление, кПа .... 5...20   2...5

  Таблица 1. Зернистость шкурки для шлифования древесины на узколенточных станках

  Номер соответствует размеру зерен  в сотых долях миллиметра.

  Зная  рабочую площадь утюжка ab (мм²) и удельное давление (кПа), можно рассчитать усилие прижима F шлифовальной ленты к изделию (Н) по формуле F = 10^-3 qab.

  Скорость  подачи и усилие прижима — величины взаимозависимые. При большой скорости подачи и небольшом усилии прижима  шкурки отдельные места поверхности  не прошлифовываются, при малых подачах  и больших давлениях возможны почернение и прижоги древесины.

  Скорость  подачи и усилие прижима устанавливают  в зависимости от номера зернистости  шкурки, породы древесины и условий  шлифования по таблицам, имеющимся  в руководстве по эксплуатации станка.   

  3. Настройка станков

  Перед установкой ленты следует проверить  качество ее склеивания. Нельзя применять  надорванные, неправильно склеенные  шлифовальные ленты с неровными  краями. С помощью маховичка уменьшают  расстояние между шкивами и надевают ленту. Место склеивания располагают  так, чтобы наружный конец шва (со стороны абразива) был направлен  против рабочего движения ленты.

  Натяжение ленты регулируют, перемещая неприводной  шкив или натяжной ролик. Нельзя слишком  сильно натягивать ленту, так как  это может привести к ее разрыву. Однако при слабом натяжении лента  будет проскальзывать по шкивам и  быстро нагреваться. Силу натяжения  устанавливают в зависимости  от прочности основы ленты и определяют по стреле прогиба ленты (около 20 мм) при легком нажиме на нее.

  Правильность  набегания ленты проверяют, поворачивая  шкивы вручную или кратковременно включая электродвигатель. При соскальзывании ленты ось шкива следует повернуть  на небольшой угол рукояткой и  зафиксировать стопорным устройством.

  После настройки станка включают систему  отсоса пыли, производят пробную обработку  деталей и проверяют их качество.

  Шероховатость шлифованной поверхности должна соответствовать требуемому значению параметра.  

  4. Работа на станках

  Узколенточные шлифовальные станки с ручной подачей  обслуживает один рабочий. Если шлифуют  вогнутую криволинейную поверхность, то используют шкивную часть ленты. Перемещая деталь относительно ленты  в продольном направлении и поворачивая  ее вокруг оси, станочник последовательно  вводит в контакт с лентой все  участки, образующие обрабатываемую поверхность. При неосторожном движении или замедлении скорости возможна прошлифовка.

  На  шлифовальных станках с подвижным  столом и ручным перемещением утюжка отдельные участки детали шлифуют  за несколько проходов. Качественное выравнивание достигается правильным регулированием давления на рукоятку утюжка и скорости перемещения утюжка и стола. При приближений к  кромкам давление следует снижать, чтобы не допустить их сошлифовывания.

  Для повышения качества и производительности шлифования рекомендуется укладывать на стол небольшие брусковые детали одновременно по нескольку штук в  ряд.

  Если  качество шлифованной поверхности  хорошее, а производительность недостаточна, то скорость подачи следует увеличить. Большое давление на утюжок и использование  затупленной ленты могут вызвать  на шлифуемой поверхности прижоги.

  Станки  с механической подачей деталей  обслуживают двое рабочих. Станочник  укладывает на конвейер деталь, ориентируя ее по ширине стола, и направляет под  прижимные элементы станка. При захвате  детали конвейером нельзя перемещать ее в боковом направлении. Не допускается  подавать в станок заготовки неодинаковой толщины, с грубыми дефектами  поверхностей. Скорость подачи и давление утюжка или прижимной балки в  процессе обработки, как правило, не регулируют. Второй рабочий принимает  готовые детали и следит за тем, чтобы  не было прошлифовкй или недопустимого  закругления кромок.  

  ШИРОКОЛЕНТОЧНЫЕ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ  

  1. Конструкция станков

  Широколенточные станки бывают с верхним и нижним расположением шлифовальных агрегатов. Одноагрегатные станки с верхним  расположением выпускают для  шлифования деталей с наибольшей шириной 600 мм (ШлК8). Односторонние двухагрегатные станки обеспечивают двухразовое шлифование щитов за один проход шкурками разной зернистости. Их выпускают для шлифования деталей шириной до 1100 мм с нижним (2ШлКН) и верхним (2ШлКА) расположением  агрегатов.

  Одноагрегатный  широколенточный шлифовальный станок с конвейерной подачей (рис. 5) предназначен для плоскостного шлифования щитовых  деталей по толщине. Два оклеенных  резиной приводных' барабана 3 вращаются  от электродвигателя 8. На верхний ролик 6 и барабаны 3 надета широкая шлифовальная лента 5. Верхний ролик снабжен  механизмом подъема и автоматическим устройством с пневмоцилиндром 7, обеспечивающим качание оси ролика. Вследствие качания ролика шлифовальная лента имеет осциллирующее движение вдоль барабанов.

  Рис. 5. Одноагрегатный широколенточный  шлифовальный станок с конвейерной  подачей: 1 — конвейерный механизм подачи, 2 — щетка, 3 — барабан, 4 —  утюжок, 5 — шлифовальная лента, 6 —  ролик, 7 — пневмоцилиндр, 8, 11 — электродвигатели, 9~ прижим, 10 — прижимный ролик

  Шлифовальная  лента прижимается к обрабатываемому  материалу утюжком 4, управляемым  сжатым воздухом. Конвейерный механизм подачи 1 размещен в столе, который  можно перемещать по высоте. Привод конвейера осуществляется через  вариатор и ременную передачу от электродвигателя 11.

  От  пыли обработанная поверхность очищается  вращающейся щеткой 2. Заготовки  занимают в станке требуемое положение  с помощью прижимов 9 и роликов 10, установленных перед и за шлифовальной лентой станка.

  На  шлифовальном широколенточном станке с верхним расположением агрегатов 2ШлКА (рис. 6) можно шлифовать верхнюю  пласть детали двумя шкурками разной зернистости. Станок состоит из шлифовальных агрегатов 4 (с контактным вальцом) и 2 (с контактной балкой), приводного конвейера 1 и механизма настройки  конвейера на толщину шлифуемой  детали.

  Рис. 6. Шлифовальный широколенточный станок с верхним расположением агрегатов 2ШлКА: 1 — конвейер, 2, 4 — шлифовальные агрегаты, 3 — маховичок настройки  на толщину сошлифовываемого слоя

  В многоагрегатных станках используют другой набор шлифовальных агрегатов: первый агрегат с широкой шлифовальной лентой и контактной балкой, а второй — с узкой лентой, движущейся поперек подачи детали.

  Иногда  вместо узколенточного шлифовального  агрегата устанавливают валец или  барабан с абразивным губчатым покрытием  для окончательного чистового выравнивания шлифуемой поверхности.

  2. Выбор режима работы

  Процесс шлифования на широколенточных станках  строят так, чтобы одновременно с  уменьшением шероховатости поверхности  снизить глубину местных неровностей. Облицованные щиты на шлифовальные станки поступают с шероховатостью поверхности Rm_max= 100... 200 мкм. Шлифованием шероховатость доводят до Rm_max = 32...6 мкм под отделку полиэфирными лаками и Rm_max = 16 мкм — под отделку нитролаками.

  Облицованные  щиты шлифуют в несколько этапов: первое шлифование — .предварительное (черновое) лентой зернистостью 12... 16; второе промежуточное — лентой зернистостью 10...12 и третье — окончательное (чистовое) лентой зернистостью 6...8.

  Режимы  шлифования облицованных щитов следующие: скорость резания 20...28 м/с, скорость подачи 5...25 м/мин, величина ее зависит от породы древесины, толщины сошлифовываемого слоя (0,02...0,1 мм), номера зернистости  шкурки, степени затупления и давления при шлифовании. При выравнивающем  шлифовании облицованных щитов с  применением контактного обрезиненното  вальца давление при шлифовании должно быть 10... 20 кПа, с применением контактной приж!имной балки шириной до 60 м — 5...15 кПа, при чистовом шлифовании соответственно 8... 15 и 2...8 кПа. При обеспечении  заданной шероховатости поверхности  скорость подачи выбирают из условия  максимальной загрузки электродвигателя привода шлифовальной ленты.

  При шлифовании деталей в процессе отделки  режимы назначают в зависимости  от способа и материала покрытия. Ворс после грунтования .снимают  при невысокой скорости ленты (1... 2 м/с), а лаковое покрытие шлифуют  со скоростью не более 12 м/с, так как  при большей скорости лаковая  пленка сильно разогревается и разрушается.

  3. Наладка

  Наладка широколенточного шлифовального станка включает в себя регулировку шлифовальных агрегатов, подающего конвейера, общую настройку и опробование станка в работе.

  Общая схема настройки шлифовального  станка показана на рис. 7. Положение  всех агрегатов станка отсчитывается  от единой базы, в качестве которой  принимают рабочую поверхность  столов.

  Опорные ролики над столами должны выступать  на 0,2...0,3 мм. Настраивают и контролируют положение поверочной линейкой и  набором щупов.

  Наладка шлифовального агрегата с контактным вальцом 5 заключается в регулировании  его положения относительно базирующих столиков.

  Величина  выступа верхней точки образующей контактного вальца 5 над столом зависит от режима шлифования и должна быть 0,1...0,4 мм. По высоте контактный валец  регулируют вручную маховичком, а  точность положения вальца контролируют по отсчетной линейке и нониусу. При настройке необходимо учитывать  толщину абразивной ленты.

  Наладка шлифовального агрегата с контактной балкой состоит из настройки утюжка по высоте на толщину снимаемого слоя. Лента над рабочей поверхностью столов должна выступать на 0,5... 1 мм в зависимости от режима шлифования. Схема механизма настройки контактной балки шлифовального станка показана на рис. 8.

  Рис. 7. Схема настройки широколенточного шлифовального станка: 1 — опорный  стол, 2 — конвейерная лента, 3 —  контактная прижимная балка, 4 —  базирующие столики, 5 — контактный валец, 6 — опорный ролик, 7 — деталь

  Рабочую поверхность утюжка относительно образующих роликов устанавливают специальным  настроечным механизмом, состоящим  из корпуса 7, укрепленного на кронштейне 8, и ползуна 5 с упорами. Один упор 4 неподвижный, а вторым упором служит регулировочный винт 11. Рычаг, закрепленный на валу 3 механизма подъема утюжка, имеет на конце две опоры, которые  взаимодействуют с упорами ползуна 5.

  Нижнее  положение утюжка регулируют винтом 10, перемещая ползун 5 относительно корпуса 7. Величину выступа А рабочей  поверхности утюжка относительно роликов 13 контролируют по линейке 9. Верхнее  положение утюжка настраивают регулировочным винтом 11. После настройки положения  винта фиксируют затяжной гайкой 12.

  Давление  воздуха в утюжке устанавливают 0,02...0,05 МПа. Его регулируют рукояткой  редукционного клапана и контролируют по показанию манометра.

  Натяжение абразивной ленты в шлифовальном агрегате регулируют редукционным клапаном, изменяющим давление воздуха в пневмоцилиндре, и контролируют по манометру. Величина давления должна быть 0,3...0,4 МПа.

  Рис. 8. Схема механизма настройки контактной балки шлифовального станка: 1 —  утюжок, 2—шток, 3— вал, 4 — упор, 5—ползун, 6—шайба, 7 — корпус, 8 — кронштейн, 9 — линейка, 10, 11— винты, 12— гайка, 13— ролик

  Время срабатывания утюжка (подъем и опускание) в зависимости от положения передней кромки детали настраивают рукояткой  управления дросселем при пробном  шлифовании детали.

  Частоту осцилляции шлифовальной ленты регулируют дросселями. Она должна быть 30...40 ходов  в минуту.

  Заменяют  шлифовальную ленту в следующем  порядке. Открывают оградительные  дверки и рукояткой крана управления пневмоцилиндром опускают натяжной ролик в нижнее положение, освобождают  консоль шлифовального агрегата, вращая рукоятку замкового устройства.

  Новую шлифовальную ленту устанавливают  на вальцы шлифовального агрегата таким  образом, чтобы шов, образующийся при  склеивании, сходил со шлифуемой детали. После замены ленты закрепляют надежно  консоль агрегата и обеспечивают требуемое натяжение ленты.