Характеристики и особенности обрабатываемого материала на станках

Существует 138 номинальных сечений заготовок из древесины хвойных пород длиной от 50 до 1000 мм с градацией 50 мм, свыше 1000 мм — с градацией 100 мм; толщиной 7; 10; 13; 16; 19; 22; 25; 32; 40; 50; 60; 65; 70; 75; 100 и шириной 40; 50; 60; 75; 80; 90; ПО; 130; 150; 180; 200.

Для заготовок из древесины лиственных пород установлено 236 номинальных сечений. В основном они повторяют те же размеры, что и для хвойных, однако для лиственных заготовок исключены размеры по толщине 7 и 100 мм, по ширине 200 мм, но ряд размеров заготовок по ширине расширен за счет более узких: добавлены размеры 25; 28; 32 и 35 мм. Длина заготовок от 500 (лиственные от 300) до 1000 мм с градацией 50 мм, свыше 1000 мм — с градацией 100 мм.

Предельные отклонения размеров пиленых заготовок от установленных ГОСТом не должны превышать, мм: при толщине и ширине до 32 мм ±1; при толщине и ширине от 35 до 100 мм ±2; по ширине 110 мм и более ±3; по длине ±5.

По качеству древесины заготовки хвойных пород делятся на четыре группы: 1...4, а лиственных — на три сорта: 1...3 (в порядке снижения качества). Группа или сорт заготовок определяется пороками древесины и дефектами предшествующей обработки, к которым относятся сучки, трещины, пороки строения (косослой, наклон волокон, свилеватость, завитки и т. д.), окраски, грибные поражения, повреждения насекомыми (червоточины), механические повреждения, покоробленность, дефекты обработки резанием. В зависимости от назначения и требований к качеству изделий из древесины некоторые пороки или дефекты допускаются, ограничиваются в определенных пределах или исключаются. Применительно к процессу фрезерования заготовок на фрезерных станках целесообразно детально рассмотреть пороки и дефекты, определяющие погрешность, базирования и как следствие — качество и точность обработанных деталей. Это покоробленность и дефекты предшествующей механической обработки (например, дефекты пропила для пиленых заготовок).

Под покоробленностью понимают изменение заданной формы заготовки при выпиловке, сушке, хранении вследствие анизотропии строения древесины и различия ее физико-механических свойств в различных направлениях, а также наличия в ней влаги. Различают следующие виды покоробленности — продольную по пласти и кромке, поперечную и крыловатость: 1) покоробленность продольная по пласти характеризуется стрелой прогиба заготовки по длине в плоскости, перпендикулярной пласти; в зависимости от числа прогибов различают покоробленность простую и сложную; 2) покоробленность продольная по кромке характеризуется стрелой прогиба заготовки по длине в плоскости пласти; 3) покоробленность поперечная представляет собой изгиб по ширине; 4) крыловатость — винтовая покоробленность заготовки по длине.

Под дефектами предшествующей механической обработки понимают неровности разрушения, полученные при формировании поверхности заготовок, образовавшиеся при выполнении предшествующих технологических операций: выпиловке на лесопильных рамах, круглопильных, ленточнопильных станках, фрезерно-пильных агрегатах (для пиленых заготовок), четырехсторонних продольно-фрезерных станках и линиях для обработки брусковых деталей (для строганых заготовок).

При выпиловке на поверхности заготовки образуются следующие дефекты пропила: риски, волнистость и ворсистость, реже — задиры и выщербины.

Риски — следы зубьев пилы на поверхности заготовки в виде гребешков и канавок, размеры, форма и направление которых характеризуются кинематикой процесса резания, геомет­рическими параметрами и затуплением резцов инструмента. В зависимости от примененного инструмента риски на поверхности заготовки могут быть прямыми (заготовка выпилена на лесопильной раме или ленточнопильном станке) либо дугообразными (заготовка получена на круглопильном станке). Волнистость проявляется как наличие регулярно чередующихся близких по размерам возвышений и впадин дугообразного профиля, основная причина чего — неправильная установка и недостаточная подготовка рамных, ленточных или круглых пил к работе. Характерная волнистость образуется на поверхности заготовок, полученных в результате раскроя досок на фрезерно-пильных агрегатах.

Ворсистость — одна из разновидностей неровностей разрушения, связанных с особенностями волокнистого строения древесины, проявляющаяся в виде отдельных волокон или пучков (мшистость) древесины, связанных с поверхностью древесины одним концом. Ворсистость характерна для поверхностей, обработанных инструментом с тупыми зубьями, рамными пилами с неправильным уклоном (особенно при малых углах), неточностью развода или плющения резцов, а также осевым биением пилы, когда она установлена не перпендикулярно к оси пильного вала станка.

Помимо указанных дефектов на поверхности заготовок проявляются структурные неровности, обусловленные волокнисто-пористым строением древесины, а также неровности, связанные с упругим восстановлением древесины по годовым слоям, т. к. годовой слой включает в себя одновременно раннюю и позднюю древесину с различными физико-механическими свойствами: поздняя древесина значительно плотнее, прочнее и тверже, чем ранняя:

Под шероховатостью обработанной поверхности заготовок понимают степень ее соответствия гладким геометрическим поверхностям. Выше отмечалось, что поверхности реальных заготовок отличаются от идеальных вследствие несовершенства деревообрабатывающего оборудования, режущего инструмента, режимов обработки, а также различия свойств обрабатываемого объекта — древесных материалов.

Важная характеристика древесных материалов — их способность поглощать и выделять влагу. Количественной оценкой содержания влаги в древесине служит показатель влажности, %, определяемый отношением массы влаги в древесине к массе сухой древесины.

Изменение влажности древесины приводит к изменению ее линейных размеров и объема. При удалении связанной влаги и древесины имеет место усушка, при поглощении древесиной влаги — разбухание. Таким образом, разбухание древесины — свойство обратное усушке и подчиняющееся тем же закономерностям.

Величины усушки и разбухания неодинаковы в различных направлениях по отношению к направлению волокон и зависят от плотности ранней и поздней древесины в годичном слое: более плотные поздние слои древесины усыхают больше, чем слои ранней древесины.

Величина усушки характеризуется коэффициентом усушки, равным величине изменения линейного размера заготовки на каждый процент изменения влажности. Коэффициент усушки, древесины в радиальном направлении примерно в два раза меньше, чем в тангенциальном, а вдоль волокон незначителен и составляет доли процента. Коэффициент усушки можно определить, зная коэффициент разбухания и наоборот.

Влага по объему заготовки распределяется неравномерно, и в процессе сушки влажность не изменяется одновременно: при высыхании древесины влажность зон, прилегающих к поверхности, значительно меньше, чем внутренних зон, что приводит к неоднородности усушки материала и к появлению внутренних влажностных напряжений. По мере выравнивания влажности эти напряжения уменьшаются, но остаются остаточные напряжения, связанные с тем, что древесина не абсолютно упругий материал. Поэтому изменение влажности при усушке или увлажнении будет сопровождаться изменением и перераспределением внутренних напряжений, следствием которых является последующее коробление заготовки.

Предельные величины покоробленности для пиленых заготовок регламентированы. При продольной покоробленности по пласти и кромке, а также при крыловатости стрела прогиба не должна превышать 0,2% (для 4-й группы качества 0,4%) длины заготовок. Это значит, что для заготовки длиной 500 мм максимальная величина прогиба не должна превышать 1 мм. Поперечная покоробленность определяется стрелой прогиба в долях ширины заготовки и не должна превышать 1, 2 и 3 % соответственно для 1, 2 и 3 сортов пиленых заготовок лиственных пород и 1 % для 1, 2, 3-й групп заготовок хвойных пород (для 4-й группы 2%).

Кроме заготовок из древесины на станках фрезерной группы обрабатывают также древесные композиционные материалы: плиты древесностружечные, столярные, древесноволокнистые и фанерные.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Copyright © 2017 Современные технологии обработки древесины. All Rights Reserved.
При использовании материалов сайта гиперссылка на www.technologywood.ru обязательна.