Изготовление
художественной
мебели

DjVu

      Настоящий учебник написан по программе «Специальная технология» для подготовки в средних профессионально-технических училищах столяров (производство художественной мебели).
      Последовательность изложения материала учебника совпадает со структурой технологических процессов изготовления мебели на предприятиях и в учебных мастерских.
      При изучении тем программы следует пользоваться как настоящим учебником, гак и специальной литературой по технологии деревообрабатывающих производств, контролю качества, охраны труда (см. список рекомендуемой литературы). В указанных учебниках подробно описываются конструкция и эксплуатация деревообрабатывающих станков, применяемые в производстве мебели материалы, рассматриваются вопросы сушки древесины, стандартизации и контроля качества мебели.
      Настоящее, третье издание, отличается от первых двух тем, что в нем нашли отражение технологические процессы в производстве мебели последних лет; даны понятия о бригадной форме организации труда, в составе которых будут работать молодые рабочие на производстве.
      Автор
     
      За годы последних пятилеток мебельная промышленность превратилась в высокомеханизированное производство, обеспечивающее стабильное наращивание объемов выпуска мебели в основном за счет технического перевооружения предприятий, интенсификации производства, совершенствования его организации и подготовки инженерно-технических и рабочих кадров. Предстоящий период будет отличаться еще более бурным ростом производства на основе ускорения научно-технического прогресса в отрасли.
      Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986 — 1990 годы и на период до 2000 года, утвержденными XXVII съездом КПСС, предусмотрено улучшение использования лесосырьевых ресурсов прежде всего путем повышения комплексности переработки древесного сырья, создание предприятий по воспроизводству лесов, заготовке и переработке древесины; опережающими темпами развивать химическую и химико-механическую переработку древесного сырья, особенно в районах его заготовки. Увеличить выпуск целлюлозы на 19...22 процента, бумаги на 17...20 процентов, древесноволокнистых плит на 20...23 процента, картона и древесностружечных плит примерно в 1,3 раза, мебели на 33...35 процентов. Повысить производительность труда на 14... 16 процентов и снизить себестоимость продукции на 2...3 процента.
      Для обеспечения строительства и производства деревянных домов требуется массовое производство мебели и столярно-строительных изделий. Кроме того, изделия из древесины используют многие другие отрасли промышленности: авто-, вагоно- и судостроение, радиотехническая промышленность, сельскохозяйственное машиностроение и др. Одним из основных условий для удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства и населения страны в продукции из древесины является комплексное использование всей массы заготавливаемого древесного сырья. Проблема рационального и комплексного использования древесины ставит основную задачу: вся древесина должна быть переработана на полезную и полноценную продукцию без каких-либо потерь ее в отходы. Комплексная переработка и безотходное производство снижают опасность загрязнения окружающей среды и способствуют решению глобальной проблемы охраны природы.
      Изготовление мебели в России — один из древнейших видов прикладного искусства. Являясь предметом творческой деятельности человека, мебель отражает условия жизни создавших ее людей, уровень развития культуры, искусства и техники в данный период.
      В дореволюционной России проявлялось резкое разделение мебели по классовым различиям людей: для имущих классов и для трудового народа. И только после Великой Октябрьской социалистической революции производство мебели стало удовлетворять материальные и культурные потребности всего народа.
      Современная мебель испытывает влияние архитектуры. Организация интерьеров жилых и общественных зданий во многом определяется рациональной меблировкой помещений, видами и конструкцией мебели. Вследствие этого в производстве ежегодно увеличивается доля встроенной и стационарной мебели, связанной с местом ее установки, инженерными решениями зданий, их конструкцией. На мебель как на товар народного потребления сильное влияние оказывает также мода.
      В общем объеме производства мебели процент художественной мебели современных форм, а также с использованием классических форм стильной мебели постоянно возрастает. В художественной мебели наряду с традиционными приемами декоративного оформления изделий, цветом и фактурой древесины, мозаикой по дереву, профилями различных форм нашли широкое применение новые способы декорирования: имитация мозаики и резьбы по дереву, роспись, декоративное стекло, декоративная фурнитура, искусственные кожи.
      Однако независимо от форм и способов декоративного решения мебели конструкция и технология ее изготовления должны максимально соответствовать индустриальным методам производства.
      Вместе с тем на отдельных стадиях технологического процесса изготовления мебели применяется высококвалифицированный ручной труд с использованием ручного инструмента, например в работах, связанных с декорированием художественной мебели. Степень механизации и автоматизации изготовления мебели зависит от конструкции изделия, количества изготовляемых изделий, продолжительности их выпуска, уровня организации производства.
      Основными материалами для изготовления мебели служат древесностружечные и древесноволокнистые плиты, фанера, древесина хвойных и лиственных пород, облицовочные и отделочные материалы. Кроме того, для изготовления мебели применяют покупные изделия и полуфабрикаты: фурнитуру, зеркала, пружины, изделия из пластмасс и др. В настоящее время в производстве мебели в общих материальных затратах основные материалы составляют 59...60 %, покупные изделия и полуфабрикаты — 34...35 % от общих затрат.
      Применение листовых (плиты, фанера) материалов позволяет снизить трудоемкость изготовления изделий, так как эти материалы предприятия получают в готовом виде. Кроме того, благодаря изотропной структуре, переклейной конструкции они практически не изменяют своих размеров в процессе эксплуатации изделий и не требуют принятия дополнительных мер по обеспечению их формоустойчивости.
     
      ГЛАВА I. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕБЕЛИ
     
      § 1. Типы производств
      Все производства, в том числе мебельные, в зависимости, от количества выпускаемой продукции разделяются на индивидуальные, серийные и массовые.
      Индивидуальным или единичным называется такое производство, при котором изделия изготовляют в незначительном количестве, причем повторение выпуска этих изделий специально не предусмотрено. К индивидуальному типу производства относятся предприятия и мастерские, занятые изготовлением отдельных изделий или наборов мебели и специальными заказами.
      Для выпуска разнообразной мебели в небольших количествах предприятия должны располагать универсальным оборудованием, на котором можно выполнять различные виды обработки.
      При индивидуальном производстве технологический процесс строится таким образом, когда одни и те же станки служат для выполнения нескольких операций, а приспособления и инструменты являются универсальными. Значительное место в изготовлении мебели занимает обработка ручным инструментом.
      Серийным называют такое производство, когда изделия выпускают более или менее крупными партиями (сериями), причем заранее предусматривается повторяемость серии. В зависимости от размеров выпускаемых серий производство подразделяют на мелкосерийное и крупносерийное. К серийному типу относится большинство мебельных предприятий, выпускающих мебель различного назначения, в том числе художественную.
      Технологический процесс серийного производства строится с учетом широкой механизации обработки, применения наряду с универсальным специализированного оборудования, конвейеризации и автоматизации отдельных процессов. Обработка ручным инструментом применяется ограниченно.
      Массовым называют такой тип производства, при котором изделия выпускаются в большом количестве непрерывно и в течение длительного времени без изменения их конструкции.
      Массовое производство имеют предприятия, специализирующиеся на выпуске определенных изделий, например столов, шкафов, стульев или технологически однородных групп изделий, например технологических серий стульев, столов. В условиях массового производства могут выпускаться изделия и группы изделий художественной мебели.
      Наиболее совершенная форма массового производства — поточное производство. На крупных мебельных предприятиях при поточной системе участки производства превращаются в отдельные потоки. К числу основных относятся потоки: раскроя; склеивания и облицовывания; обработки заготовок; отделки и сборки.
      При серийном и особенно массовом производстве оборудование устанавливают так, чтобы обрабатываемые заготовки перемещались без возвратных петлеобразных движений. При такой организации, называемой прямопоточной, значительно сокращается объем транспортных операций.
      Однако при прямопоточном расположении оборудования из-за неодинаковой производительности станка заготовки накапливаются перед станками и образуют межоперационные запасы. Межопе рационные запасы еще более возрастают, если необходимы технологические выдержки (например, при облицовывании). Для хранения таких запасов предусматривают специальные подстоп-ные места.
      Наличие межоперационных запасов и необходимость выдержки заготовок перед последующей обработкой удлиняют производственный цикл, затрудняют механизацию и производственный учет. Межоперационных запасов можно избежать только при синхронизации всех операций, а также применении способов обработки, не требующих длительных технологических выдержек. В этом случае прямопоточное производство превращается в непрерывно-поточное.
      Непрерывно-поточным называют такое производство, при котором рабочие места расположены в порядке выполнения операций, а число и производительность этих мест рассчитаны таким образом, что обеспечивается передача обрабатываемых заготовок с одной операции на другую без выдержки в определенном ритме.
      Необходимое условие непрерывно-поточного производства — выполнение всех операций на потоке за один и тот же промежуток времени, равный или кратный по продолжительности промежутку, в течение которого обрабатываемые заготовки поступают в поток и выходят из него. Этот промежуток называется ритмом.. Величина ритма определяется как отношение времени работы потока в минутах к количеству деталей или изделий, обработанных за время работы потока (шт.).
      Непрерывно-поточное производство в зависимости от степени механизации подразделяют на ручной поток с распределительным конвейером, рабочий конвейер, автоматическую линию.
      Ручной погон — наиболее простая форма непрерывно-поточного производства, при которой заготовки с одного рабочего места на другое передаются вручную или с помощью простейших транспортных устройств (склизов, роликов).
      Поток с распределительным конвейером представляет собой линию рабочих мест, обслуживаемую одним транспортирующим устройством, которое используют для передачи обрабатываемых заготовок от одного станка к другому. Для выполнения операции заготовки снимают с конвейера на рабочие места, расположенные около него.
      Рабочим конвейером называют поточную линию, на которой заготовки обрабатывают, не снимая их с транспортирующего устройства. Рабочими местами являются отдельные участки транспортирующего устройства. При конвейеризации производственных процессов обрабатываемые заготовки от одного рабочего места к другому передаются посредством механизмов, сама же операция протекает при непосредственном участии рабочего.
      Высшая форма организации непрерывно-поточного производства — автоматическая линия, т. е. система машин (станков), расположенных в технологической последовательности операций и связанных между собой непосредственно или с помощью транспортных или магазинных устройств так, что обработка изделий и передвижение их от станка к станку происходят автоматически, без участия рабочих. Обслуживающие линию рабочие (операторы) загружают первый станок (или питающее устройство), снимают готовое изделие с последнего станка (или накопителя) и наблюдают за работой линии.
      Промежуточной формой между конвейером и автоматической линией являются полуавтоматические линии, на которых автоматизируется только часть операций.
     
      § 2. Стадии технологического процесса
      Производственный процесс — совокупность всех процессов, связанных с превращением поступающих на предприятие сырья и материалов в готовую продукцию. Он включает как непосредственное воздействие станков, инструментов и труда рабочих на сырье и материалы, так и все сопутствующие процессы, не влияющие на форму или свойства обрабатываемого материала, но необходимые для планомерного осуществления процесса производства.
      Технологический процесс — часть производственного процесса, которая непосредственно связана с изменениями размеров, форм и свойств перерабатываемых материалов. Технологический процесс подразделяется на стадии: сушка древесины, раскрой, обработка
      черновых заготовок, склеивание их и облицовывание, обработка чистовых заготовок, сборка деталей в сборочные единицы, обработка сборочных единиц, отделка сборочных единиц и деталей и сборка их в изделие.
      Сушка — одна из первых стадий технологического процесса, так как мебельные изделия можно изготовлять только из сухой древесины. В сушильном цехе влажность материалов доводят до установленной нормы.
      Раскрой позволяет получать из досок и плит заготовки. Последовательность стадий сушки и раскроя досок можно изменять.
      В зависимости от выбранных режимов сушки возможен сначала раскрой, а затем сушка и, наоборот, сначала сушка, а потом раскрой.
      Обработка черновых заготовок следует за раскроем. Заготовкам придают правильную форму и нужные размеры. Если требуется, черновые заготовки склеивают, получая заготовки больших размеров, и облицовывают перед окончательной обработкой. При изготовлении необлицованной мебели стадия облицовывания из технологического процесса исключается.
      Обработка чистовых заготовок заключается в нарезке шипов и проушин, сверлении, шлифовании и др. При этом заготовкам придают форму и размеры, заданные чертежом.
      В заключение из деталей формируют сборочные единицы, обрабатывают их, собирают в изделие мебели и отделывают.
      Последовательность стадий в технологическом процессе зависит от конструкции изделия и организации производства.
      Указанные выше стадии составляют полный цикл обработки поступающих на изготовление мебели материалов, от сушки до сборки в готовые изделия. В то же время современное развитие промышленности позволяет обеспечивать мебельные предприятия полуфабрикатами различной степени готовности. В этом случае те или иные стадии из технологического процесса предприятия исключаются. Например, при обеспечении предприятия черновыми заготовками исключается стадия раскроя. Если черновые заготовки из досок поступают требуемой влажности, то из технологического процесса исключается и стадия сушки.
      Мебельные предприятия, специализированные на выпуске технологически однородных видов мебели, получают с комбинатов мебельных деталей полуфабрикаты полной или частичной готовности. В зависимости от степени готовности получаемых полуфабрикатов меняются стадии технологического процесса на отделочно-сборочных предприятиях.
      Каждая стадия технологического процесса изготовления мебели, в свою очередь, может быть разделена на технологические операции.
      Операция — это часть технологического процесса, осуществ-ч ляемая на одном станке или на одном рабочем месте. При обра-
      ботке вручную операция охватывает все последовательные действия рабочего по выполнению одного вида обработки (строгание, пиление) заготовки до перехода к следующему виду обработки. Примером операции может служить сверление на станке или вручную отверстий в заготовке. Закрепив заготовку, рабочий поочередно просверливает, например, три отверстия. Если отверстия сверлят на разных станках, то обработка будет состоять из трех операций.
      При обработке заготовок на станках следует различать составные элементы операции: переход, проход, установка и позиция.
      Переходом называется часть операции, осуществляемая одним и тем же режущим инструментом или несколькими одновременно работающими инструментами. В рассмотренном выше примере операция может состоять из трех переходов: первый — сверление первого отверстия; второй — сверление второго отверстия; третий — сверление третьего отверстия. Если применить специальный патрон, в котором закреплены три сверла, то операция будет состоять из одного перехода — сверление сразу трех отверстий.
      Проходом, называется перемещение режущего инструмента по обрабатываемой поверхности, сопровождаемое съемом материала, при неизменной установке инструмента. Переход делят на проходы в тех случаях, когда нельзя за один проход снять весь материал, подлежащий удалению в данном переходе. Например, при сверлении глубоких отверстий иногда требуется возвратить сверло в первоначальное положение для удаления из спирали сверла образовавшейся стружки, затем вторым проходом закончить сверление.
      Установка — часть операции, выполняемой без изменения положения заготовки, т. е. при неизменном ее закреплении в станке или приспособлении. Например, в широких заготовках сквозные отверстия сверлят за две установки, если длина сверла меньше ширины заготовки. Сначала просверливают заготовку с одной стороны до половины ее ширины, затем заготовку снимают, поворачивают и снова закрепляют, после чего сверлят отверстие с другой стороны. Таким образом эту операцию сверления выполняют за две установки.
      Проходом называется перемещение режущего инструмента по мой без раскрепления обрабатываемой заготовки. Если при сверлении в широких заготовках сквозных отверстий применить поворотное устройство, позволяющее сверлить отверстие с двух сторон без снятия заготовки, то обработка будет осуществляться позиционно, в данном случае в две позиции.
      Контрольные вопросы
      1. Дайте характеристику типам производств, выпускающих мебель. 2. На какие потоки в зависимости от степени механизации подразделяются производства на мебельных предприятиях? 3. Что называется автоматической линией?
      4. Назовите и дайте характеристику стадиям технологического процесса изготовления мебели. 5. Какие стадии технологического процесса имеют отделочносборочные предприятия?
     
      МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ
     
      § 3. Основные понятия и определения
      Обработка древесины, в результате которой получают заготовки или изделии заданных размеров и формы без изменении ее химического состава, называется механической. При изготовлении мебели механическую обработку древесины производят в основном резанием с образованием стружки и гнутьем.
      Древесину резанием с образованием стружки обрабатывают ручным инструментом и на станках. Ручным инструментом выполняют следующие виды резания древесины: пиление ручными пилами, строгание фуганками, рубанками, долбление долотами, резание стамесками, сверление сверлами с помощью приспособлений (коловорот и др.), шлифование шкурками. Перед обработкой ручным инструментом заготовки, как правило, предварительно размечают.
      На деревообрабатывающих станках производят пиление, фрезерование, сверление, долбление, точение и шлифование. В соответствии с этими видами обработки созданы станки: круглопильные, ленточнопильные, фуговальные, рейсмусовые, фрезерные, шипорезные, сверлильные, цепнодолбежные, круглопалочные, токарные и шлифовальные.
      В условиях серийно-массового производства древесину обрабатывают на настроенных на заданный размер станках или с помощью специальных приспособлений без предварительной разметки. Разметку применяют только на отдельных операциях раскроя, чтобы увеличить полезный выход заготовок.
      В условиях индивидуального производства древесину обрабатывают на станках по замерам с разметкой и без нее, а также с использованием специальных приспособлений.
      Древесина разрезается одним или несколькими резцами в форме клина (рис. 1). Резец 2 срезает с заготовки 3 стружку 1 толщиной а (мм). В направлении движения резец действует на древесину с определенной силой, называемой силой резания.
      Каждый из резцов образует поверхность резания, а резцы в целом — поверхность обработки. Плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через кромку резца, называется плоскостью резания.
      Если ширина заготовки больше ширины резца, то кроме лезвия работают одна или обе боковые передние кромки; в этом случае они режущие. При одной режущей кромке резание называется открытым, при двух — полузакрытым, при трех — закрытым.
      Резец движется со скоростью v, направленной перпендикулярно главной режущей кромке. Такой резец называется прямым.
      При работе прямого резца различают углы, измеряемые в секущей плоскости А, перпендикулярной режущей кромке af:
      а — задний, между задней поверхностью резца и плоскостью резания;
      (3 — заточки или заострения, между передней и задней поверхностями резца;
      у — передний, между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания;
      6 — резания, между передней поверхностью резца и плоскостью резания.
      В режущих инструментах используют и косые резцы, У косого резца (рис. 2) главная режущая кромка af расположена под некоторым углом к направлению резания и перпендикулярна ей. Этот угол называется углом скоса резца фс.
      При резании древесины различают три основных направления (вида) резания по отношению к волокнам древесины: в торец, вдоль волокон и поперек волокон.
      При резании древесины в торец (рис. 3, а) плоскость и направление резания перпендикулярны волокнам древесины, при резании вдоль волокон (рис. 3,6) — параллельны волокнам древесины.
      При резании поперек волокон (рис. 3, в) плоскость резания параллельна направлению волокон древесины, а направление резания перпендикулярно им.
      Рис. 3. Основные направления (виды) резания:
      а — в торец, б — вдоль волокон, в — поперек волокон
      Кроме основных видов резания существуют переходные: торцово-продольное, торцово-поперечное, продольно-поперечное, торцово-продольно-поперечное. При резании вдоль волокон различают также резание по волокнам или против волокон, характеризуемое углом встречи резца с волокнами.
      На рис. 4 изображены однородные по строению древесины участки заготовок. Угол между направлением резания и направлением волокон древесины называется углом встречи фвс. При небольшом значении фвс резание происходит по волокнам, при Рвс90° — против волокон.
      Строение текстуры древесины обрабатываемых заготовок неоднородно. Поэтому при обработке заготовок виды резания и, следовательно, углы встречи на разных участках режущей кромки неодинаковы, особенно на участках, имеющих пороки строения древесины.
      При резании древесина оказывает сопротивление действию резца, для преодоления которого необходимо приложить к резцу определенную силу. Сила резания зависит от породы обрабатываемой древесины, вида резания, угла резания и заднего угла, остроты резца.
      Если приближенно считать древесину однородным изотропным материалом, то сила резания будет возрастать пропорционально ширине срезаемой стружки.
      Если принять силу резания при обработке заготовок из сосны за единицу, то сила резания при обработке ольхи, березы, бука ясеня и дуба составит соответственно 1,05; 1,25; 1,4; 1,5; 1,7, а при обработке липы, осины и ели — 0,8; 0,85 и 0,95.
      Сила резания возрастает при резании в торец, уменьшается при резании поперек волокон. Если принять силу резания поперек волокон за единицу, то при резании вдоль волокон сила резания увеличится примерно в два раза, при
      Рис. 4. Измерение угла встречи резца с волокнами при резании вдоль (а) и против (б) волокон
      резании в торец — в шесть раз. Это объясняется анатомическим строением древесины к в связи с этим неодинаковой ее прочностью в различных направлениях резания.
      С увеличением угла резания сила резания возрастает. Например, при срезании с заготовки из сухой сосны стружки толщиной 0,1 мм при увеличении угла резания с 45 до 70° сила резания возрастает при резании поперек волокон в 1,1... 1,3 раза, при резании вдоль волокон и в торец — соответственно в 2 и 1,5 раза. При срезании стружки толщиной 1 мм эта зависимость сохраняется при резании поперек волокон и в торец, при резании вдоль волокон сила резания возрастает примерно в четыре раза.
      Величина заднего угла влияет на значение силы резания только тогда, когда она очень мала. В этом случае резец подминает под себя волокна древесины, которые после прохождения резца постепенно выпрямляются. Происходит так называемое упругое восстановление волокон, при котором увеличивается их нажим на заднюю поверхность лезвия. В результате растет сила трения на заднюю поверхность резца, противодействующая его продвижению.
      На силу резания оказывает влияние затупление резца в процессе работы. Чем больше резец затупился, тем сильнее возрастает сопротивление древесины резанию, тем большую нужно приложить силу резания. Причем чем толще стружка, тем слабее сказывается затупление резца на силе резания, поэтому при резании тонкой стружки надо особенно заботиться об остроте резца.
     
      § 4. Точность обработки
      В условиях серийного и массового производства точность механической обработки деталей должна обеспечивать их взаимозаменяемость, т. е. детали должны быть изготовлены с такой точностью, которая исключает их подгонку при сборке изделий. Необходимую точность изготовления взаимозаменяемых деталей регламентирует ГОСТ 6449.1 — 82. Им установлено 9 квалитетов, причем 12-й и 13-й квалитеты — основные в серийном и массовом производстве мебели.
      На точность обработки деталей оказывает влияние ряд технологических факторов, воздействуя на которые рабочий может добиться наилучших результатов обработки. К их числу прежде всего следует отнести создание базовых поверхностей у обрабатываемых заготовок, правильное базирование заготовок в процессе обработки, способы обработки.
      Обработка заготовок на станках и ручным инструментом начинается с создания у заготовок базовых поверхностей, которые в процессе дальнейшей обработки заготовок используют для их установки, измерения и разметки. Базовые поверхности, применяемые для установки заготовки в станке или приспособлении, принято называть установочной базой. Установочной базой могут
      быть только технологические поверхности. Базовые поверхности, которые служат для измерения деталей, отсчета размеров, разметки, принято называть измерительными базами. Измерительными базами могут быть также риски и точки.
      При обработке заготовок ручным инструментом базовые поверхности в готовом изделии обычно ориентируют в сторону наружных и внутренних видимых поверхностей.
      Поэтому их называют лицевыми сторонами и после обработки отмечают карандашом волнистой линией.
      Количество базовых поверхностей и их расположение в обрабатываемой заготовке может быть различным и зависит от сложности изготовляемой детали и выбранного технологического процесса обработки. При обработке прямолинейных заготовок в заданный размер базовыми поверхностями являются отфугованные пласть и кромка заготовки. Выбор базовых поверхностей при нарезке шипов и проушин, выборке гнезд, сверлении отверстий, торцевании заготовок и т. п. обычно более сложен. Например, базовыми поверхностями шиповых брусков рамки с формирующим внутренним проемом будут служить кромки, щечки и заплечики шипов (рис. 5, а). В этом случае от точности расстояния между заплечиками шипов зависит точность внутреннего формирующего проема рамки по ширине.
      При изготовлении рамок, входящих в проем, базовыми могут быть те же поверхности, что и у рамок с внутренним формирующим проемом. В этом случае, чтобы обеспечить требуемую точность рамки по ширине, ее дополнительно обрабатывают после сборки. Однако указанную точность рамки можно обеспечить и при ее сборке, базируясь на торцовые кромки шипов. В этом случае базовыми поверхностями шиповых брусков рамки будут щечки, боковые и торцовые кромки шипов (рис. 5,6). Правильный выбор и высокая точность обработки базовых поверхностей служат гарантией точности изготовления детали в целом. В процессе обработки не следует без надобности менять выбранную базу для выполнения тех или иных операций. При смене баз появятся дополнительные погрешности по отношению новых баз к старым. Поэтому для повышения точности обработки необходимо стремиться использовать одну и ту же базу для выполнения возможно большего числа операций.
      Базирование деталей необходимо и при сборке изделий. Совокупность базовых поверхностей, с помощью которых определяют положение детали относительно других деталей при сборке, называют сборочной базой. В приведенном на рис. 5 примере сборочные базы совпадают с установочными, так как и при сборке рамок в качестве баз используют боковые и торцовые кромки, щечки и заплечики шипов. Однако совпадение установочных и измерительных баз со сборочными может быть только частичным. Для наибольшей точности изготовления изделий необходимо стремиться к тому, чтобы установочные, измерительные и сборочные базы по возможности совпадали, иными словами, осуществлять установку заготовки при обработке, ее измерение от той же поверхности, которая будет определять положение детали при сборке изделия.
      Установочные, измерительные и сборочные базы принято называть технологическими базами, так как они используются в технологическом процессе изготовления мебели. Рассмотренные технологические базы являются чистовыми базами. Их применяют на окончательных операциях изготовления деталей по условиям чертежа.
      На стадии раскроя досок могут применяться черновые базы. К точности обработки черновых баз высоких требований не предъявляется, поэтому их нельзя использовать при окончательной обработке заготовок.
      Большое влияние на точность оказывают способы обработки заготовок. Различают обработку по замерам и на настроенных станках.
      Сущность метода обработки по замерам на станках и ручным инструментом состоит в том, что после снятия при обработке определенного слоя древесины обрабатываемую заготовку замеряют, проверяя достигнутую точность. Если точность окажется недостаточной, обработку продолжают до получения размера детали возможно ближе к заданному. В среднем погрешность обработки до замерам в зависимости от длины обрабатываемых заготовок не превышает 0,25 мм.
      Наибольшей точности изготовления деталей можно достигнуть обработкой заготовок на настроенных станках. Настройкой называют такое взаимное расположение режущего инструмента и приспособления с обрабатываемой заготовкой, которое обеспечивает обработку заготовок с заданной точностью.
      Настройка станка заключается в том, что станочник после соответствующей регулировки частей станка обрабатывает несколько пробных заготовок, контролируя полученные размеры. Если размеры пробных заготовок окажутся в пределах допускаемых отклонений, то обрабатывается вся партия.
      К числу технологических факторов, влияющих на точность об-работки, следует также отнести размеры обрабатываемых заготовок. При обработке заготовок в равных условиях точность деталей меньших размеров всегда выше.
      На точность обработки оказывают влияние также свойства древесины. Важнейшие свойства древесины — усушка и разбухание при изменении влажности древесины ниже точки насыщения волокна (23...30%). В результате усушки и разбухания древесины изменяются размеры деталей, особенно в поперечном сечении. Поскольку усушка и разбухание неодинаковы в различных направлениях волокон древесины, изменение влажности деталей нередко приводит к их короблению.
      Предупредить в возможных пределах изменение размеров деталей, вызываемых изменением влажности древесины, можно только высушиванием древесины до эксплуатационной влажности, т. е. влажности, при которой изделия мебели будут эксплуатироваться. Эксплуатационная влажность древесины 6... 10%. Учитывая, однако, возможность дополнительного внесения влаги в древесину в процессе ее обработки (склеивание, отделка), нужно, чтобы верхний предел фактической влажности был на 1... 1,5% ниже верхнего предела эксплуатационной влажности, установленного техническими условиями на готовую продукцию.
      Высушенная древесина должна иметь эксплуатационную влажность на всех стадиях изготовления мебели. Для этого температура и влажность воздуха в производственных помещениях должны поддерживаться в определенных пределах. Согласно типовым технологическим режимам изготовления мебели температура воздуха в помещениях должна быть не ниже 18 °С, относительная влажность воздуха — не выше 65%.
      При внесении влаги в древесину в процессе обработки заготовок их перед последующей обработкой необходимо выдержать в производственных помещениях. Во время выдержки древесина приобретает равновесную влажность в соответствии с температурой и влажностью воздуха той среды, в которой она выдерживалась. Сроки выдержки устанавливаются технологическими режимами изготовления мебели.
      На точность обработки заготовок в большой мере влияет точность станков, приспособлений и инструментов, т. е. способность их обеспечивать обработку древесины по заданному классу точности.
      В производстве мебели применяют станки трех классов точности: повышенной, средней и низкой. Класс станков повышенной точности обеспечивает выполнение размеров деталей по 13..Л 1-му квалитетам. Такую точность можно получить обработкой на продольно-фрезерных, фрезерных, калибровально-шлифовальных, шипорезных, сверлильно-пазовальных и круглопильных станках для чистовой распиловки.
      Класс станков средней точности обеспечивает выполнение размеров деталей по 15... 13-му квалитетам. Такую точность можно получить обработкой на продольно-фрезерных, фрезерных, калибровально-шлифовальных, шипорезных, сверл ильно-п азональных, цепнодолбежных, сверлильных, токарных и круглопильных станках.
      Класс станков низкой точности обеспечивает выполнение размеров деталей по 18... 14-му квалитетам. Такую точность можно получить обработкой на круглопильных станках для черновой распиловки и ленточнопильных станках.
      Размеры применяемых при обработке на станках приспособлений, определяющие точность формирования заданных размеров заготовок и деталей, должны быть выдержаны не менее чем на один квалитет ниже, чем конечные размеры обрабатываемых заготовок и деталей. Металлические детали приспособлений должны изготовляться в соответствии со стандартами на допуски и посадки в металлообработке с учетом обеспечения требуемой точности обрабатываемых заготовок и деталей.
      Режущий инструмент оказывает непосредственное влияние на точность обработки. На образование погрешностей обработки особенно сильно влияет износ инструмента и его переточка. Следует систематически следить за качеством подготовки инструмента к работе, контролировать нормы точности инструмента после переточки.
      Рис. 6. Контроль точности размеров:
      а — калибром-пробкой, б, в — калибрами-скобами, г — калибром-уступомером, д. е — калибрами для проверки межцентровых расстояний отверстий
      Наконец, причиной образования погрешностей служит неточность настройки станка. Эта погрешность зависит от степени совершенства устройств, применяемых при настройке станка, и квалификации станочников, производящих настройку.
      Точность выполнения размеров, имеющих предельные отклонения, контролируют предельными калибрами. Калибры изготовляют в соответствии с формой проверяемых деталей. Они могут быть в виде пробок (рис. 6, а) для проверки диаметров отверстий, скоб (рис. 6, б, в) для проверки толщин шипов, брусков и т. д., уступомеров (рис. 6, г) для проверки размеров заплечиков и т. д., калибров (рис. 6,д, е) для проверки межцентровых расстояний отверстий.
      Предельные калибры имеют проходную ПР и непроходную НЕ стороны. Размер детали считается правильным, если калибр с проходным размером проходит, а с непроходным не проходит в контролируемую деталь. Оба размера предельного калибра могут быть расположены на одной его стороне (односторонний калибр) или на обеих (двусторонний калибр).
      Калибры для проверки межцентровых расстояний отверстий изготовляют двух видов: калибры с базовой губкой и базовой
      пробкой. Калибры с базовой губкой (см. рис. 6,3) применяют, когда базой для простановки размеров межцентровых расстояний отверстий служит кромка контролируемой детали. Калибры с базовой пробкой (рис. 6, е) применяют, когда базой для простановки расстояний отверстий служит одно из контролируемых отверстий. Пробки калибров должны свободно входить в контролируемые отверстия.
      Калибр следует надвигать на деталь без перекоса, под влиянием только его массы, иначе древесина будет сминаться мерительными поверхностями.
      По назначению калибры подразделяют на рабочие, браковочные, приемные и контрольные. Рабочими калибрами пользуются рабочие при изготовлении тех или иных деталей, браковочными — работники ОТК, приемными — представители заказчика. Контрольные калибры служат для проверки находящихся в эксплуатации калибров.
      Точность выполнения размеров, не имеющих предельных отклонений, контролируется масштабными линейками и метрами. Для контроля криволинейных поверхностей применяют шаблоны, изготовленные в соответствии с формой контролируемой поверхности.
     
      § 1. Шероховатость поверхности обработки
      Основные понятия. Поверхность детали из древесины всегда имеет неровности различной формы и высоты, образующиеся в процессе обработки. На полученной в результате обработки по-
      верхности древесины различают следующие неровности различного происхождения (рис. 7): риски, неровности разрушения, неровности упругого восстановления по годичным слоям древесины, структурные неровности, ворсистость и мшистость.
      Риски — глубокие следы, оставленные на обработанной поверхности рабочими органами режущих инструментов (зубьями пил, ножами фрез и пр.). Риски имеют форму гребешков и канавок (рис. 7, а), обусловленных геометрической формой зубьев пил, или периодически повторяющихся возвышений и впадин (рис. 7, б), являющихся следствием кинематического процесса резания при цилиндрическом фрезеровании (кинематическая волнистость).
      Неровности разрушения (рис. 7, в) — это неровности, возникающие в результате выколов и вырывов пучков волокон древесины, и образовавшиеся в результате этого углубления с неровным дном. Выколы и вырывы всегда ориентированы вдоль волокон и сопутствуют сучкам, наклону волокон, свилеватости и завиткам.
      Неровности упругого восстановления (рис. 7, г) образуются в результате неодинаковой величины упругого смятия режущим инструментом поверхностного слоя древесины на участках различной плотности и твердости. Различные по плотности и твердости годичные слои древесины восстанавливаются после прохода резца неодинаково, в результате чего поверхность обработки получается неровной.
      Структурные неровности (рис. 7,6) образуются на поверхностях плит и деталей из древесных частиц со связующим или без него обусловлены формой, размерами и расположением этих частиц на поверхности.
      Ворсистость — это присутствие на поверхности обработки часто расположенных волокон (ворсинок) древесины, мшистость — не полностью отделенных пучков волокон и мелких частиц древесины.
      Рис. 7. Схематическое изображение неровностей, получаемых на поверхности обработки:
      а, б — риски, в — неровности разрушения, г — неровности упругого восстановления по годичным слоям древесины, д — структурные неровности
      Шероховатость поверхности обработки (ГОСТ 7016 — 82) характеризуется числовыми значениями параметров неровностей и наличием или отсутствием ворсистости или мшистости. Требования к шероховатости поверхности установлены без учета неровностей, обусловленных анатомическим строением древесины (впадины, образованные полостями перерезанных сосудов), а также без учета случайных дефектов поверхности (скол, вырыв, выщербина).
      Требования к шероховатости поверхности устанавливаются путем указания параметров шероховатости Rmm3iX, Rm (мкм) по табл. 1 ГОСТ 7016 — 82.
      Значения Rmm?iX, Rm характеризуют только высоту неровностей и не отражают наличия или отсутствия ворсистости и мшистости на обработанной поверхности. Ворсистость и мшистость нормируются указанием на допустимость или недопустимость их на обработанных поверхностях. Ворсистость на поверхности древесины и древесных материалов не допускается, если параметр шероховатости имеет значение менее 8 мкм. Мшистость на поверхности древесины и древесных материалов не допускается, если параметр шероховатости имеет значение менее 100 мкм. Наличие ворсистости и мшистости определяется визуально.
      Приборы для определения шероховатости поверхности. Для контроля шероховатости поверхности в лабораторных условиях применяют микроскопы МИС-11 (рис. 8, а), ТСП-4М (рис. 8,6) и индикаторный глубиномер (рис. 8, в).
      Микроскоп МИС-11 представляет собой систему двух микроскопов — проектирующего и наблюдательного, оси которых распо-
      ложены к вертикали под углом 45°. В проектируемом микроскопе установлена электрическая лампочка, от которой пучок света через щелевое отверстие падает на участок контролируемой поверхности. Наблюдательный микроскоп служит для рассматривания этого участка и замера профиля контролируемой поверхности с помощью окуляра-микрометра. Сущность оптического метода наблюдения профиля поверхности с помощью микроскопа МИС-11 показана на рис. 9, а. Микроскопом МИС-1 можно замерять неровности высотой от 1,5 до 63 мкм.
      Микроскоп ТСП-4М также представляет собой систему проектирующего и наблюдательного микроскопов, установленных к вертикали под углом 45°. Однако на пути пучка параллельных лучей света, выходящего из проектирующего микроскопа, помещают нож с прямолинейной кромкой (рис. 9,6), свободно лежащий на контролируемой поверхности. Кромка ножа отбрасывает на поверхность тень, контуры которой воспроизводят профиль неровностей. Микроскопом TCI1-4M можно замерять неровности высотой от 60 до 1600 мкм.
      При измерении параметров шероховатости микроскоп устанавливают на контролируемую поверхность, горизонтальную нить окулярного микрометра последовательно совмещают сначала с вершиной гребня, а потом с одной впадины и в обоих случаях снимают показания микрометра (5* и 52). Величину неровностей (мкм) ВЫЧИСЛЯЮТ ПО формуле
     
      где 5 — разность показания окулярного микрометра (5i — -S2) в делениях шкалы; г — величина, обратная увеличению объектива (принимается по паспорту прибора).
      При применении индикаторного глубиномера индикаторную головку закрепляют в колодке так, чтобы ее наконечник выступал над опорной плоскостью на величину хода (1,6...2 мм). Затем прибор устанавливают опорной плоскостью на стекло или контрольную плиту и, поворачивая шкалу индикатора, совмещают стрелку индикатора с нулевым делением шкалы.
      При измерении высоты (глубины) неровностей прибор устанавливают на контролируемую поверхность так, чтобы наконечник головки касался дна наибольшей впадины. При измерении прибор должен опираться на контролируемую поверхность только собственной массой. Отсчет по шкале индикатора, взятый с учетом вращения стрелки от нуля против хода часовой стрелки, соответствует величине неровностей Ятах. Эту величину, измеренную с ценой деления индикатора 0,01 мм, переводят в микрометры. Индикаторным глубиномером можно замерять неровности высотой от 500 до 1600 мкм.
      В производственных условиях для визуальной оценки шероховатости поверхности пользуются специально изготовленными образцовыми деталями. Каждую образцовую деталь делают из той же породы древесины и обрабатывают тем же методом, что и контролируемые детали. С помощью образцовых деталей можно контролировать шероховатость поверхности от 4 до 1600 мкм.
      Контроль осуществляют путем визуального сравнения шероховатости поверхности обработанной детали с шероховатостью поверхности образцовой детали. Для сравнения контролируемую и образцовую детали располагают рядом так, чтобы их поверхности были равномерно освещены одним источником света. Детали должны располагаться между контролером и источником света. Освещенность должна быть не менее 150 лк.
      Поверхность контролируемой детали предварительно осматривают с целью определения равномерности шероховатости (отсутствие недошлифованных мест, сколов, вырывов, выщербин). Затем сравнивают шероховатость поверхности контролируемой и образцовой деталей, наблюдая их так, чтобы угол между направлением визирования (осмотра) и перпендикуляра поверхности был не менее 60°.
      Образцовые детали должны иметь ярлык, на котором указывают породу древесины и вид резания, фактическое значение параметров шероховатости, дату утверждения и срок действия. Срок действия образцовых деталей устанавливает ОТК. Шероховатость образцовых деталей проверяют не реже одного раза в год.
      Влияние различных факторов на шероховатость поверхности обработки. Высота и форма, а также характер расположения неровностей на поверхностях обработанных заготовок зависят от ряда причин: состояния станков и инструмента, остроты и геометрии резца, направления резания относительно направлений волокон древесины, угла установки резца, толщины стружки, скорости резания. Кроме того, шероховатость поверхности зависит от анатомического строения древесины.
      На шероховатость поверхности оказывает влияние вибрация в системе станок — инструмент — деталь, возникающая из-за недостаточной жесткости станки. По мере износа станка и особенно вследствие неравномерности его износа вибрация возрастает, увеличивая размеры неровностей.
      Влияние вибрации может быть частично снижено профилактическим ремонтом станка с целью увеличения его жесткости, если она ниже установленной нормы.
      При строгании ручным инструментом может вибрировать нож рубанка, если он закреплен ненадежно. В этом случае нож будет оставлять неровности на поверхности обработки. Вибрацию ножа устраняют ремонтом, а также его надежным закреплением.
      Большое влияние на качество резания оказывает острота резца, т. е. его способность образовывать в древесине при резании новые поверхности с заданной шероховатостью. Чем острее лезвие, тем выше качество резания, т. е. тем меньше шероховатость обрабатываемой поверхности.
      Реальный резец не может быть абсолютно острым (рис. 10, а). При заточке резца по мере приближения абразива к лезвию кончик лезвия выкрашивается. Чем меньше угол заострения резца, тем на большей длине происходит выкрашивание. Выкрашивание лезвия уменьшают правкой режущих граней оселком. После правки лезвие имеет скругленную форму (рис. 10,6).
      Полученные при заточке лезвие и геометрическая форма резца в процессе работы изменяются. Происходит затупление резца (рис. 10, в), в результате чего уменьшается его режущая способность.
      Различают две стадии затупления. Первая стадия — разрушение и закругление кончика лезвия, так как прочность резца в области, соприкасающейся с древесиной, небольшая.
      Радиус закругления кончика лезвия в процессе работы резца возрастает. Причем у резцов с одним и тем же углом резания, но
      Рис. 11. Схема износа резцов при разных углах заострения
      Рис. 12. Схема подпора волокон древесины при строгании
      с разными углами заострения (3, за одно и то же время работы радиус округления режущей кромки будет больше у резца с большим углом заострения (рис. 11).
      Следующая стадия затупления — износ поверхностей резца в результате трения этих поверхностей о древесину. Изнашиваются больше всего передняя и задняя поверхности резца.
      Режущую способность резцов увеличивают, используя для их изготовления высокопрочные и износостойкие материалы и выбирая оптимальные углы заострения.
      Направление резания относительно направлений волокон древесины, угол установки резца и толщина стружки — взаимосвязанные факторы, определяющие качество поверхности обработки.
      При резании древесины вдоль волокон возможны два случая стружкообразования: с опережающей трещиной и без нее.
      Опережающая трещина образуется уже в начальный период работы резца. При внедрении резца в древесину после некоторого уплотнения стружки передней поверхностью резца начинается оттягивание стружки резцом от остальной массы древесины. Одновременно стружка изгибается. Когда связь между волокнами древесины достигает предела прочности древесины на разрыв поперек волокон, начинается отслоение стружки и образование опережающей трещины. Длина опережающей трещины возрастает с увеличением толщины стружки.
      Скорость распространения опережающей трещины всегда выше скорости резания. Поэтому после образования опережающей трещины главная режущая кромка не работает. В этот период поверхность резания образуется передней гранью резца путем отрыва стружки от обрабатываемой детали, режущая кромка только сглаживает образованную гранью поверхность. Поскольку стружка образуется отрывом, а не срезается непосредственно лезвием, качество поверхности обработки получается невысоким. Кроме того, при резании против волокон опережающая трещина, расположенная в плоскости волокон, может стать причиной вырыва волокон древесины, приводящего к браку.
      Чтобы уменьшить вредное влияние опережающей трещины на качество поверхности обработки, необходимо создать подпор волокон древесины вблизи лезвия (рис. 12). В результате подпора волокон древесины стружка надламывается по мере продвижения резца. Надлом стружки происходит вблизи ребра подпорного элемента, поэтому чем меньше щель между ребром и лезвием резца, тем меньше граница развития опережающей трещины. Такой способ применяют, например, при строгании ручными рубанками.
      Наиболее высокое качество поверхности обработки получается при тонкой стружке, когда длина элемента стружки 1Э мала. Чтобы получить стружку с небольшой длиной элемента, применяют ручные рубанки с двойным ножом, имеющие специальные стружко-ломы.
      При резании древесины вдоль волокон без образования опережающей трещины качество поверхности обработки получается высоким, так как поверхность резания образуется режущей кромкой. Если режут по волокнам и параллельно им (угол встречи равен нулю), то при срезании тонкой стружки и малом угле резания опережающая трещина не появляется, так как резцу легче отогнуть стружку, чем разорвать древесину. В этом случае качество поверхности обработки повышается с уменьшением угла резания.
      Однако обрабатываемые заготовки имеют неоднородное строение текстуры древесины, поэтому при больших значениях угла встречи, особенно на участках, имеющих пороки строения древесины, будут появляться вырывы волокон, приводящие к браку. Кроме того, уменьшение угла резания связано с уменьшением угла заточки, что снижает прочность резца.
      Резание без образования опережающей трещины возможно также смещением слоев стружки относительно слоев древесины под поверхностью резания, т. е. при продольной усадке стружки.
      Продольная усадка стружки возникает, когда передняя грань
      Рис. 13. Схема резания древесины в торец с образованием трещин под поверхностью резания
      Рис. 14. Схемы резания древесины поперек волокон с образованием стружки скалывания (а) и стружки отрыва (б)
      резца, двигая перед собой стружку, сжимает ее вдоль волокон и превращает в изолированный от обрабатываемой заготовки, уплотненный слой. Режущая способность резца используется в полной мере, когда угол резания составляет 70°, а толщина стружки невелика. В этих условиях обеспечивается высокое качество поверхности резания при различных значениях угла встречи резца с волокнами. Резание с продольной усадкой стружки применяют, например, при строгании ручным рубанком-шлифтиком (см. рис. 41), При резании древесины в торец качество поверхности обработки получается невысоким. Под поверхностью обработки волокна древесины изогнуты и растянуты, в направлении волокон образуются трещины (рис. 13). Качество обработки при прочих равных условиях выше, когда толщина стоужки и угол оезания малы.
      При резании древесины поперек волокон по мере продвижения резца образуются стружка скалывания (рис. 14, а) или стружка отрыва (рис. 14,6) с короткой опережающей трещиной. Качество поверхности обработки при образовании стружки скалывания достаточно высокое. При стружке отрыва поверхность получается очень шероховатой, с образованием неровностей разрушения.
      Качество обработки на больших скоростях резания всегда выше, чем качество обработки тем же видом резания, но с малыми скоростями. Поэтому для уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности следует повышать в пределах технической воз можности станка скорость резания, что одновременно ведет к увеличению производительности стайка.
      Шероховатость поверхности при различных видах обработки и нормы шероховатости. При обработке древесины резанием на станках и ручным инструментом можно получить поверхности с различной шероховатостью в зависимости от режимов обработки, состояния инструмента и обрабатываемой древесины.
      Приведенные параметры шероховатости можно получить при средних режимах работы на станках, нормальном состоянии инструмента и древесины. Шероховатость при обработке шерхебелем приведена без учета волнистости, обусловленной формой ножа шерхебеля.
      Требования к шероховатости поверхностей при изготовлении мебели диктуются назначением деталей, характером последующей обработки.
      Нормы шероховатости поверхностей деталей мебели в зависимости от их назначения RmmdX, Rm, мкм, не более
      Под облицовывание шпоном.
      Под облицовывание пленками...............
      Под склеивание........................
      Под прозрачную отделку (грунтование и т. п.)
      Под непрозрачную отделку (шпатлевание и т. п.)
      Под отделочные покрытия (лаки, эмали)
      Шероховатость неотделываехмых поверхностей мебели, видимых при эксплуатации и невидимых, но соприкасающихся с предметами в процессе эксплуатации, должна быть не более 63 мкм, остальных невидимых — не более 200 мкм.
      Контрольные вопросы
      1. Какая обработка древесины называется механической и какие виды резания применяют при механической обработке? 2. Назовите составляющие резца и углы резания древесины. 3. Дайте характеристику основным видам резания по отношению к волокнам древесины. 4. Что называется силой резания? Какие факторы на нее влияют? 5. Какие факторы влияют на точность обработки? 6. Расскажите о влиянии различных факторов обработки при строгании рубанками на шероховатость поверхности обработки.
     
      ГЛАВА Ш. ОБРАБОТКА РУЧНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
     
      § 6. Организация рабочего места столяра
      Правильная организация рабочего места способствует повышению производительности труда и улучшению качества изготовляемой мебели. Организация рабочего места столяра включает в себя целесообразный выбор оборудования и удобную планировку рабочего места, рациональное расположение инструмента и приспособлений, нормальное освещение рабочего места.
      При обработке древесины ручными инструментами используют столярный верстак (рис. 15), Крышка верстака прикреплена на шкантах к подверстачью. В рабочей доске 2 (рис. 16) и прижимной коробке 7 расположены квадратные сквозные отверстия, в которые вставлены клинья 3. Обрабатываемые заготовки прижимают винтом 1. Для установки заготовок при пилении служит откидной упор 6.
      Высота верстака должна соответствовать росту рабочего. Для этого рабочий, став лицом к верстаку, должен положить ладони рук на рабочую доску верстака. Если при этом руки в локтях и корпус рабочего остаются прямыми, считается, что высота верстака подобрана правильно.
      Крышка верстака должна быть ровной. Если рабочая доска покоробилась, необходимо сразу же ее выровнять, прострогав ручным фуганком. Крышку следует чистить и покрывать олифой не реже одного раза в месяц.
      Инструменты, приспособления, вспомогательные материалы и спецодежда, находящаяся в личном пользовании столяра, хранятся в инструментальном шкафу (рис. 17). Режущие инструменты в шкафу хранят таким образом, чтобы они не портились от случайных ударов и не могли быть причиной травм. Инструменты, приспособления и вспомогательные материалы в инструментальном шкафу должны иметь свое постоянное место.
      Рациональное размещение инструментов, приспособлений и вспомогательных материалов в инструментальном шкафу способствует повышению производительности труда рабочего.
      На рис. 18 приведен пример планировки рабочего места столяра. Инструментальный шкаф 1 расположен со стороны переднего прижима верстака 2, а подстопное место 3 для сборки изделия — со стороны прижимной коробки.
      Инструментальный шкаф устанавливают на полу или навешивают на стену. В учебных мастерских, когда верстак используется двумя и более учащимися, инструментальные шкафы разделяют по высоте на отделения для каждого учащегося.
      В процессе работы инструменты располагают на верстаке в определенном порядке. Инструменты, которыми пользуются чаще, должны находиться ближе к рабочему, и наоборот. Каждому режущему инструменту в лотке верстака отводится своё место.
      Такое расположение инструментов должно быть постоянным, чтобы во время работы можно было брать нужный инструмент, не затрачивая лишнего времени на его отыскание.
      Рабочие места должны своевременно обеспечиваться необходимыми заготовками и материалами.
      Повышению производительности труда и улучшению качества продукции в значительной мере способствует нормальное освещение рабочих мест. При нормальном освещении рабочий не напрягает зрения и не чувствует утомления. Если трудно добиться естественного освещения рабочих мест, применяют смешанное освещение — естественное и искусственное (люминесцентные лампы).
      Рис. 18. Планировка рабочего места столяра:
      1 — инструментальный шкаф, 2 — столярный верстак, 3 — подстопное место для сборки изделия
      При создании искусственного освещения следует отдать предпочтение общему освещению рабочих мест перед индивидуальным.
      Эффект освещенности рабочих мест усиливает окраска производственных помещений в светлые тона.
     
      § 7. Разметка
      Разметкой называется операция нанесения на обрабатываемую доску или заготовку разметочных рисок или точек, определяющих контуры последующей обработки. Разметка бывает черновая (для раскроя досок на черновые заготовки) и чистовая (для обработки чистовых заготовок с целью получения деталей, размеры которых заданы чертежом).
      Черновую разметку применяют, чтобы увеличить полезный выход заготовки. К точности черновой разметки высоких требований не предъявляют, поэтому ее выполняют, нанося на доску мягким карандашом риски с помощью шаблонов или линейки.
      Чистовая разметка должна быть выполнена с требуемой точностью.
      Инструменты и приспособления, применяемые при разметке.
      При разметке применяют измерительные инструменты для переноса размеров с чертежа на заготовку, нанесения рисок, разметки окружностей и дуг, а также различные приспособления, ускоряющие выполнение операций разметки.
      Для переноса размеров с чертежа на заготовку используют металлические масштабные линейки с ценой деления шкалы 1 или 0,5 мм.
      Риски на заготовки наносят остро отточенным твердым карандашом 2Т...4Т или металлической чертилкой (шилом). Чертилкой пользуются в тех случаях, когда при нанесении риски необходимо сделать неглубокий надрез, например при разметке поверхности, отделанной лаком.
      Карандашом или чертилкой риски наносят по угольнику. Угольники бывают для нанесения рисок под углом 90° (рис. 19, а), под углом 45° (ерунок) (рис. 19,6) и под любым углом (малка) (рис. 19, в). Угольники состоят из основания 1 и линейки 2.
      Для нанесения рисок, параллельных кромке или пласти обрабатываемой заготовки, пользуются рейсмусом (рис. 19,г). Он состоит из корпуса 7, двух передвижных брусочков 3, на концах которых находятся металлические остро заточенные шпильки 5. Брусочки закрепляют в требуемом положении клином 4 через прокладки 6. Угольники и рейсмус изготовляют из древесины твердых лиственных пород (клен, бук, ясень).
      Для разметки окружностей и дуг диаметром не более 0,5 м служат циркули со съемными (рис. 19,6) и стационарными (рис. 19, в) ножками. Для разметки окружностей больших диаметров применяют раздвижной циркуль (рис. 19, я1с). Он состоит
      Рис. 19. Инструменты и приспособления, применяемые при разметке:
      а — угольник, б — срунок, в - - малка, г — рейсмус, д, е, ж — циркули, з — гребенка для разметки шипов и проушин, и — шаблон для разметки гнезда под замок; 1 — основание, 2 — линейка, 3 — передвижной брусочек, 4 — клин, 5 — шпилька, 6 — прокладки, 7 — корпус, 8 — ножка, 9 — - втулка, 10 — штанга, 11 — карандаш, 12 — винт из штанги 10, ножки 8, укрепленной на подвижной колодке, втулки 9, в которую вставлен карандаш 11, закрепленный винтом 12. Циркули снабжены стопорными винтами для фиксации нужного размера.
      Для разметки открытых шипов и проушин используют приспособление-гребенку (рис. 19, з), позволяющую сразу нанести нужное количество рисок. Для разметки гнезд под стандартный замок служит шаблон (рис. 19, и). С помощью шаблонов удобно размечать криволинейные контуры деталей (ножки стульев), центры отверстий, особенно когда они должны совпадать с такими же отверстиями в сопрягаемой детали.
      Приспособления для разметки изготовляют из фанеры, пластика, листовой стали. Сложные приспособления снабжают специальными упорами и другими устройствами для установки и за-крепления на размечаемых заготовках.
      Последовательность и приемы разметки. Прежде чем приступить к разметке, необходимо проверить качество поступивших на разметку заготовок, сверить размеры с указанными на чертеже, отметить волнистой линией лицевые стороны, отсортировать заготовки по группам. В каждой группе должны находиться заготовки, которые размечают совместно (групповая разметка) или отдельно (индивидуальная разметка). Затем заготовки, подлежащие разметке в первую операцию, укладывают на рабочую доску верстака. Лицевые стороны заготовок должны быть ориентированы в одну сторону, обычно в сторону рабочего.
      При разметке заготовок сначала наносят поперечные риски, затем долевые и наклонные, после этого окружности и закругления.
      Перед нанесением рисок выполняют разбивку, т. е. по масштабной линейке наносят метки в виде точек или штрихов. Разбивку начинают от измерительной базы, которой служит кромка или власть заготовки или специально нанесенная риска.
      При разбивке необходимо соблюдать правило кратчайших путей. Оно заключается в том, что получать заданный чертежом размер необходимо при наименьшем числе промежуточных размеров, т. е. вести измерение по возможности следует от одной базы.
      Поперечные риски наносят карандашом по угольнику. Для этого линейку угольника накладывают на одну из лицевых сторон заготовки, обычно кромку, колодку угольника прижимают к другой лицевой стороне заготовки и карандашом наносят риску (рис. 20,а). При нанесении рисок основание угольника должно прилегать к заготовке по всей длине. При проведении рисок карандаш должен иметь двойной наклон: один в сторону от линейки и другой по направлению перемещения карандаша (рис. 20, б). Риска будет параллельна линейке, если карандаш равномерно прижимается к ней, а линейка плотно прилегает к заготовкам. Риску следует проводить только один раз, она должна быть тонкой, поэтому необходимо следить за тем, чтобы карандаш был хорошо заточен.
      Долевые параллельные риски наносят рейсмусом (рис. 20, в). Шпильки рейсмуса устанавливают по меткам или масштабной линейке. Корпус рейсмуса должен плотно прилегать к лицевой стороне заготовки. Риски проводят передвижением рейсмуса на себя или от себя. Глубина рисок 0,3...0,5 мм.
      Наклонные риски проводят по ерунку, малке, масштабной линейке или шаблону. Приемы выполнения операций те же, что и при проведении поперечных рисок.
      С помощью циркуля линии наносят следующим образом. От лицевых сторон с помощью масштабной линейки или рейсмуса наносят метку, которая является центром окружности. Затем ножку циркуля устанавливают в полученный центр и наносят требуемую линию.
      Требования к разметке и методы ее контроля. Разметка должна быть выполнена с достаточной точностью и в соответствии с чертежом. Точность разметки, выполненной с помощью масштабной линейки, колеблется в пределах 0,25...0,5 мм. Точность индивидуальной разметки не контролируют, при групповой разметке заготовок проводится сравнительный контроль.
      На рис. 21 показана группа заготовок, размечаемых совместно. После нанесения разметочных рисок заготовку № 1 кладут рядом с заготовкой ЛЬ 5 так, чтобы совпали измерительные базы обеих заготовок. По совпадению или отклонению рисок на заготовках Nb 1 и 5 судят о точности разметки. Коли все риски совпадают, разметка выполнена точно, при отклонении рисок необходимо проверить точность инструмента и базовой поверхности.
      Соответствие разметки чертежу проверяют масштабной линейкой после разметки первой заготовки или первой партии заготовок. Одну из размеченных заготовок тщательно сверяют с данными чертежа, помечают ее как образец и используют в дальнейшем при разметке и контроле.
     
      § 8. Пиление
      Общие сведения. Пиление — это операция разделения древесины на части с помощью многорезцового инструмента — пилы. При
      Рис. 21. Схема сравнительного контроля точности разметки заготовок пилении древесины ручными пилами (рис. 22) полотно 1 совершает возвратно-поступательное прямолинейное движение при неподвижной заготовке 2, а зубья 5 срезают стружки (опилки) и выносят их из закрытого пропила 3. В результате пиления образуются плоские или криволинейные боковые поверхности 4 и дно 6.
      Основные виды ручных пил — лучковая, ножовки и наградка. Лучковая пила (рис. 23, а) состоит из деревянного лучка (станка) и полотна 1 с зубьями 7. Деревянный станок снабжен двумя стойками 2, распоркой 3, закруткой 5 и ручками 6. Полотно натягивается с помощью тетивы 4, изготовленной из бечевы. Натяжение полотна позволяет увеличить его поперечную жесткость. Полотно имеет присоединительные конструктивные элементы для крепления с ручками.
      Ножовки бывают широкие (рис. 23, б),
      применяемые для пиления широких досок и плит поперек волокон, узкие (рис. 23, в) — для пиления тонких материалов и выпиливания криволинейных заготовок и широкие обушковые (рис. 23, а), предназначенные для пропиливания пазов в широких заготовках.
      Вверху обушковой ножовки расположен обушок, увеличивающий жесткость полотна. Пазы в широких плитах пропиливают наградка-ми (рис. 23, д).
      Зубья — основная часть пилы. У зубьев (рис. 24) различают передние поверхности 0\0СС\ и т. д., задние поверхности o{obb{ и т. д. и боковые поверхности cob и т. д. Главные кромки 0\э, а\а и т. д. образуют в процессе резания дно пропила, боковые передние кромки ос, оисi и т. д. — боковые поверхности пропила.
      Прямая линия, проходящая через вершины зубьев, называется линией вершин зубьев пилы, а линия, ограничивающая дно впадин, — линией впадин. Кратчайшее расстояние между линией вершин и линией впадин составляет высоту зуба h. Расстояние между передними главными кромками по линии вершин соседних зубьев называется шагом зубьев I. Геометрия зуба пилы определяется задним углом а, углом заточки (3, передним углом у и углом резания б. Форма и углы заточки зубьев ручных пил различны при различных видах пиления.
      При продольной распиловке применяют зубья с прямой заточкой (рис. 25, а), т. е. угол pi = 90°. Главная кромка зуба производит торцовый рез, при котором древесина оказывает наибольшее сопротивление резанию. Поэтому угол резания б для передней
      поверхности должен быть всегда меньше 90°. Обычно его принимают равным 60...80°.
      При пилении с углом Pi = 90° передняя поверхность резца при продвижении давит на срезаемую стружку, отделяет ее от дна пропила и вводит во впадину между зубьями, облегчая процесс пиления. Чтобы емкость впадины была достаточной, угол заточки |5 принимают не более 40°.
      Полотна с зубьями для продольной распиловки используют в лучковых пилах, служащих только для продольного раскроя пиломатериалов на черновые заготовки.
      При поперечной распиловке главная кромка зуба перерезает древесину поперек волокон. Для получения хорошего качества поверхности пиления зуб должен иметь такую конструкцию, чтобы сначала он перерезал слои древесины с боков пропила, а затем удалял огтилки из пропила. Так работает зуб с косой заточкой передней и задней поверхности (рис. 25,6). Волокна древесины перерезаются внешними боковыми режущими кромками. Короткая режущая кромка ос открывает стружку внутри пропила и удаляет ее. Угол заточки зубьев j3 = 6CL.70o, угол косой заточки pi = -45...60°.
      Полотна с зубьями для поперечной распиловки используют в широких ножовках и наградках.
      В полотнах ручных пил наиболее широко применяют конструкции зубьев, которыми можно пользоваться как для продольной, так и для поперечной распиловок. Такие зубья (рис. 25, в) имеют прямую заточку, угол резания 6 — 87...90°, передний угол у = 3...0°, угол заточки (3 = 50...60°.
      При поперечном резании такими зубьями в плоскости стенок пропила вырываются слои древесины, торцовая поверхность становится шероховатой. Чтобы получить более высокое качество поверхности резания, применяют полотна с мелкими зубьями, у которых высота зуба составляет 2...3 мм. Качество поверхности резания можно улучшить, применив косую заточку передней поверхности зуба под углом f3i = 75...80° (рис. 25, г).
      Впадины между зубьями при пилении должны вмещать срезаемые стружки, легко удалять их при выходе зубьев из пропила и обеспечивать достаточную прочность зубьев. Если объем впадин будет небольшим, то при пилении широких заготовок приходится периодически вынимать полотно из пропила и очищать пропил и зубья пилы от опилок.
      Размер впадин характеризуется высотой и шагом зубьев. Применяемые в ручных пилах полотна для продольной распиловки имеют высоту зубьев 6 мм, шаг зуба 5...6 мм; высота и шаг зубьев полотен пил для поперечной распиловки, для продольной и поперечной распиловок — 4...5 мм, мелких зубьев — 2...3 мм. Размеры полотен ручных пил приведены в табл. 1.
      У подготовленных к работе лучковых пил плоскость полотна в зависимости от выбранного способа пиления должна быть расположена под углом 30... 110° к осям стоек станка. Натяжение должно обеспечивать достаточную жесткость в боковом направлении. В процессе работы полотна пил должны находиться в одной плоскости.
      Качество поверхности пиления ручными пилами и усилия, затрачиваемые на пиление, во многом зависят от ухода за зубьями, заключающегося в правильной их заточке и разводке.
      Заточка зубьев. В процессе пиления зубья затупляются: происходит закругление главной и боковых кромок зуба. Чтобы восстановить режущую способность зубьев, их затачивают напильниками. При этом должны остаться неизменными профиль, шаг и высота зубьев.
      Зубья с прямой заточкой затачивают, сняв металл одновременно с передней и задней поверхностей (рис. 26,а). Так затачивают зубья для продольной и поперечной распиловок, когда угол между передней и задней поверхностями соседних зубьев составляет 60°, что соответствует углу профиля сечения трехгранного напильника. Зубья с прямой заточкой, у которых угол между передней и задней поверхностями меньше 60°, например у зубьев для продольной распиловки, затачивают, сняв металл с задней поверхности зуба (рис. 26,6). Для заточки применяют ромбические напильники. При такой заточке с передней поверхности зуба снимают только незначительную часть металла, чтобы подчистить заусенцы. Зубья с косой заточкой затачивают, сняв металл со скошенной поверхности зуба.
      При заточке зубьев нужно снимать за каждый рабочий проход напильника слой металла одинаковой толщины. Это позволит сохранить неизменными профиль, шаг и высоту зубьев после заточки.
      Острота заточки зуба характеризуется наличием или отсутствием заусенцев на его поверхности, а также шероховатостью поверхности зуба после заточки.
      При заточке напильником нельзя получить идеальную остроту зуба. Напильники позволяют получить поверхность с шероховатостью 100...60 мкм. На режущих кромках зуба со стороны выхода напильника образуются заусенцы, которые снижают остроту зуба и, выкрашиваясь в процессе работы пилы, приводят к быстрому и значительному затуплению зубьев.
      Получить более высокое качество поверхности зубьев после заточки напильником можно, если довести их надфилем и снять заусенцы с кромок зуба оселком. Заусенцы снимают, проводя мокрым оселком по боковой поверхности полотна пилы. После заточки шероховатость поверхности должна быть 32...4 мкм.
      Для заточки зубьев полотно пилы устанавливают в деревянных тисках (рис. 27, а) и зажимают в верстаке (рис. 27,6). Тиски изготовляют из древесины твердых лиственных пород, ширина губок тисков должна быть не менее 200 мм.
      При заточке нажим напильника на зубья должен быть равномерным и только при движении напильника вперед. Перемещать напильник в обратном направлении нужно свободно, без нажима, отрывая или не отрывая его от затачиваемой поверхности.
      Сохранение при заточке вершин зубьев на одной прямой влияет на износостойкость зубьев и качество поверхности дна пропила. При значительных отклонениях зубьев по высоте наибольшую нагрузку будут нести выступающие зубья, вследствие чего будет происходить их перегрузка и ускоряться износ, ухудшаться качество распиловки.
      Чтобы предотвратить выступ отдельных зубьев и выправить их положение по одной линии, вершины зубьев фугуют оселком или напильником.
      Оселком прифуговывают зубья после заточки, чтобы выровнять их. Величина прифугованной поверхности отдельных зубьев в этом случае составляет не более 0,1.-.0,2 мм. Зубья нос- ле прифуговки следует дополнительно довести напильником.
      Если отклонения вершин зубьев от прямой линии значительны, фугуют все зубья напильником. ! (рис. 28), вставленным в деревянную колодку 2.
      Полотно 3 пилы должно быть закреплено в деревянных тисках 4. Зубья фугуют напильником до заточки и, как правило, после развода.
      Развод зубьев. Чтобы уменьшить трение и зажим полотен пил в пропиле, ширина пропила должна быть больше толщины полотна пилы. Если ширина пропила равна толщине полотна, трение между полотном и стенками пропила может привести к нагреву полотна и его расширению. При этом значительно возрастают усилия, затрачиваемые на пиление. Происходит так называемое «заедание» полотна в пропиле.
      Чтобы обеспечить свободное движение полотна в пропиле, зубья разводят, т. е. их поочередно, через зуб, отгибают на обе стороны полотна на одну и ту же величину (рис. 29).
      Величина развода обусловливается упругим восстановлением древесины, которое тем больше, чем мягче и влажнее древесина. Поэтому для мягкой и влажной древесины развод должен быть больше, чем для твердой и сухой. Для ручных пил величина развода зубьев составляет 0,2...0,3 мм на сторону, но общая величина развода зубьев не должна быть больше толщины полотна.
      При разводе зубьев важно обеспечить одинаковый отгиб зубьев на каждую сторону. При неодинаковом отгибе более отогнутые зубья будут наносить глубокие риски на боковые поверхности пропила, снижая качество поверхности пиления.
      При разводе зубьев важно также обеспечить одинаковый характер отгиба зубьев, т. е. граница изгиба зуба должна располагаться на одной и той же высоте от вершины или впадины зуба. При разводе ручных пил зуб следует отгибать не у основания, а примерно на половине его высоты 1г. Если отгибать зуб у основания, то расположенные ниже линии впадин участки полотна будут выпучиваться, что приведет к растяжению пилы по всей кромке ниже линии впадин. Зубья разводят вручную разводками (рис. 30).
      Нарезание зубьев. При изломе зубьев, а также при нарезании мелких зубьев их нарезают заново напильником. Перед нарезкой старые зубья стачивают до линии впадин, затем полотно фугуют. При нарезании мелких зубьев из готовых пил с зубьями высотой
      5...6 мм их фугуют, снимая половину высоты зуба, потом каждый зуб разрезают (по ширине) напильником пополам.
      Нарезка зубьев напильником требует много времени. Кроме того, на нарезку зубьев одного полотна расходуется, как правило, несколько напильников. Чтобы ускорить нарезку, применяют специальное приспособление, которое изготовляют в мастерских из плоскогубцев или кусачек. Приспособление работает по принципу разрезания металла ножницами без снятия стружки, т. е. скалыванием под давлением пары режущих ножей.
      В процессе нарезания зубьев полотно 3 (рис. 31) помещают между ножами 1 и 4 до упора 2. Верхний нож, опускаясь, давит на полотно пилы, прижимая его к нижнему ножу. Оба ножа, вдавливаясь в полотно, сминают поверхности полотна, а затем разрезают его. Углы заострения (3 у режущих ножей составляют 80°. Для уменьшения трения ножей в процессе резания на их режущих боковых поверхностях создается задний угол а, равный 2...3°.
      Для получения чистого среза необходимо правильно выбрать зазор т между верхним и нижним ножами. Обычно 1п = 0,1... 0,15 мм на сторону.
      Для уменьшения силы резания режущие ножи устанавливают под углом р один к другому. Чем больше р, тем меньше нужно усилий для резания. Однако большой угол наклона ножа создает усилие, выталкивающее полотно из-под ножей. Поэтому принимают р = 7...12°.
      Чтобы зубья имели одинаковый шаг, у приспособления предусматривают регулятор, имеющий форму зуба и входящий во впадину после нарезки первых зубьев.
      Приемы пиления. В зависимости от установки распиливаемого материала относительно крышки верстака и направления резания относительно волокон древесины различают следующие виды пиления: вдоль волокон при горизонтально установленном материале, вдоль волокон при вертикально установленном материале, поперек волокон при горизонтально установленном материале.
      Пиление вдоль волокон при горизонтально установленном материале выполняют для раскроя досок на черновые заготовки при выполнении ремонтных и реставрационных работ.
      При пилении вдоль волокон при горизонтально установленном материале раскраиваемую доску кладут на крышку верстака или заменяющего его рабочего стола и закрепляют струбциной так, чтобы отпиливаемая часть доски свисала за край крышки (рис. 32, а). Производят разметку, нанося карандашом по линейке риски с учетом припуска на последующую обработку заготовки. Величина припуска составляет обычно не менее 3 мм.
      Для продольного раскроя досок на черновые заготовки применяют лучковые пилы с зубьями для продольной распиловки. Полотно по отношению к осям стоек станка устанавливают под углом 90... 110°,
      Раскрой начинают с верхнего ребра торцовой кромки доски, делая первое движение пилой на себя снизу вверх. Перед пилением полотно устанавливают на ребро кромки по ногтю большого пальца левой руки. Корпус рабочего немного наклонен вперед, ступни ног развернуты примерно под углом 90° по отношению одна к другой. Пилу при пилении держат правой рукой за ручку, левой за стойку. Пилу подают на распиливаемую доску легким нажатием зубьев при движении пилы вниз. При движении пилы вверх полотно несколько отводят от дна пропила. Пилить надо всеми зубьями нарезанной части полотна.
      Пиление вдоль волокон при вертикально установленном материале применяют для получения черновых заготовок и деталей. Обрабатываемый материал после разметки закрепляют в верстаке прижимной коробкой так, чтобы торцовая кромка заготовки была расположена не выше уровня локтя рабочего, а долевая кромка — прижата к рабочей доске верстака (рис. 32,6).
      Разметку производят карандашом по линейке или рейсмусом. При раскрое черновых заготовок по ширине припуск на последующую обработку составляет не более 1 мм, шипы и проушины запиливают без припуска по нанесенным рейсмусом рискам лучковыми пилами с зубьями для продольной и поперечной распиловок. Полотно пилы должно находиться под углом 30...45° к осям стоек.
      Раскрой черновых заготовок начинают с торцовой кромки заготовки, запиливание шипов и проушин — с заднего ребра торцовой кромки заготовки.
      При раскрое заготовок и запиливании шипов и проушин зубья пилы по отношению к разметочной риске устанавливают по ногтю или второму суставу большого пальца левой руки. Пиление начинают движением пилы на себя. Пилу держат кистью правой руки за стойку, как можно ближе к ручке; левой рукой поддерживают заготовку. Полотно пилы при пилении должно быть параллельно крышке верстака.
      Пиление производят при неподвижном, немного наклоненном вперед корпусе. Ступня левой ноги должна быть параллельна крышке верстака, а правая — под углом 80° к левой.
      По мере увеличения длины пропила заготовку поднимают и закрепляют вновь. При этом пилу вынимают из пропила. Раскрой заканчивают, закрепляя заготовку наклонно, что позволяет видеть риску до окончания пиления.
      Пиление поперек волокон при горизонтально установленном материале применяют при раскрое заготовок по длине, пропиливании пазов, спиливании щечек шипов и т. п.
      Обрабатываемую заготовку укладывают на крышку верстака так, чтобы кромка заготовки упиралась в откидной упор (рис. 32, б). При раскрое заготовок по длине отпиливаемая часть заготовки должна выступать за задний брусок крышки верстака.
      Если необходимо, например при пропиливании широких пазов, заготовку закрепляют струбциной.
      Пиление поперек волокон производят лучковыми пилами с зубьями для поперечной, а также для поперечной и продольной распиловок, ножовками и наградками с зубьями для поперечной распиловки.
      Ножовки применяют в тех случаях, когда лучковой пилой работать неудобно; например, при распиливании широких заготовок из плит работе может мешать лучок.
      Зубья пилы устанавливают на распиливаемую заготовку по ногтю большого пальца левой руки. Лучковую пилу и ножовку держит правой рукой, левой рукой поддерживают и прижимают к откидному упору заготовку. Наградку держат обеими руками. Зяпиливание наградной производят по бруску, укрепленному на обрабатываемой заготовке.
      Корпус рабочего при пилении слегка наклонен вперед. Ступня левой ноги должна быть перпендикулярна крышке верстака, а правой — под углом 80° к левой. Пиление начинают движением пилы на себя.
      Требования к качеству пиления. Качество пиления характеризуется шероховатостью полученных поверхностей и точностью обработки заготовки. Если операция пиления является промежуточной в процессе обработки заготовки, т. е. после пиления заготовка например, строгается, высоких требований к шероховатости поверхности и точности обработки не предъявляют. Устанавливают только оптимальный припуск, размеры которого диктуются сокращением времени последующей обработки заготовки. Зона пропила 2 (рис. 33, а) должна находиться рядом с разметочной риской 1, причем при пилении риску сохраняют, так как по ней судят о точности пиления.
      Сопрягаемые поверхности шипа и проушины должны обрабатываться с достаточной точностью. Сопрягаемые поверхности размечают под запиливание рейсмусом или гребенкой. Такая разметка будет выполнена с одинаковыми отклонениями в сопрягаемых заготовках, поэтому погрешности разметки не будут влиять на точность запиливания.
      Зона пропила должна захватывать половину ширины риски, причем при запиливании проушины зона пропила располагается с внутренней стороны риски, з теле проушины (рис. 33,6), а при запиливании шипа — с наружной стороны риски, в теле щечек шипа (рис. 33, а). Такое запиливание шипов и проушин позволяет.выполнять соединения деталей с достаточной точностью, без дополнительной последующей обработки.
      Основные виды брака при пилении — значительное отклонение пропила от разметочной риски, в результате которого из заготовки нельзя получить детали с заданными размерами; отщепы кромок, делающие детали непригодными.
      Запиливание шипов и проушин следует начинать только после приобретения достаточного опыта в работе ручными пилами, отработки приемов пиления. Полотно пилы может отклоняться от риски, если зубья имеют неравномерный односторонний развод. Необходимо устранять такой дефект уже в начале пиления.
      Отщепы или отломы кромок образуются в результате разрыва древесины вдоль волокон под действием массы отпиливаемой части заготовки. Чтобы избежать этого брака, нужно в момент, когда заканчивается пиление, поддерживать рукой отпиливаемую часть заготовки (рис. 34).
      Правила техники безопасности при работе ручными пилами. В начале пиления при установке зубьев на обрабатываемую заготовку по большому пальцу левой руки нужно держать ноготь или сустав пальца выше зубьев.
      Первое движение пилой надо делать плавно на себя, после этого левую руку отодвинуть от пропила. В процессе выполнения всех операций пиления левую руку нужно держать выше зубьев пилы.
      Конец закрутки лучковой пилы не должен выступать за распорку. Выступающий конец закрутки может зацепиться за обрабаты-
      ваемую заготовку, соскочить с распорки и нанести травму рабочему.
      В инструментальном шкафу пилы должны располагаться таким образом, чтобы исключить возможность случайной травмы рук о зубья пил.
     
      § 9. Строгание
      Строгание — это операция резания древесины резцом (ножом), при которой траекторией резания является прямая. Направление прямой совпадает с направлением рабочего движения. При строгании поверхность резания, поверхность обработки и плоскость резания совпадают.
      Для строгания применяют ручной строгальный инструмент, к которому относятся рубанки, фуганки и цикли (рис. 35). Ручным строгальным инструментом обрабатывают прямолинейные, криволинейные, плоские и фигурные поверхности.
      Рубанки и фуганки. Рубанки и фуганки состоят из ножа, корпуса и клина для закрепления ножа в корпусе. Для удобства пользования рубанки могу иметь рог и упор, фуганки имеют ручку. Для установки и выколачивания ножа в конструкциях фуганков и некоторых рубанков применяют пробки. Шпунтубель, кроме того, имеет направляющую планку, устанавливаемую на требуемом расстоянии от ножа с помощью двух винтов с гайками и контргайками.
      Детали рубанков и фуганков изготовляют из древесины граба, ясен я, клена, бука, груши, яблони. Древесина для изготовления деталей должна быть прямослойной, взятой из заболонной части ствола, влажностью не более 10%.
      Ножи рубанка срезают с обрабатываемой заготовки стружки и формируют поверхность обработки. Ножи применяют одиночные (рис. 36, а...л) и двойные (рис. 36, л), состоящие из ножа и стружколома, прикрепляемого к ножу винтом.
      Лезвие ножа образуется задней поверхностью (фаской) с углом заточки 30°. В зависимости от назначения лезвие ножа может быть скругленное, применяемое в шерхебелях (рис. 36, а) и галтелях (рис. 36,з); прямое, используемое в рубанках (рис. 36,6), шлифтиках и фуганках (рис. 36, м) у зензубелях (рис. 36, а), шпунтубелях (рис. 36, к, л); скошенное, применяемое в зензубелях г(рис. 36,6) и фальцгебелях (рис. 36, гг); с насечкой, используемой в цинубелях (рис. 36, в); фигурное, применяемое в калевках (рис. 369е,ж). Ножи изготовляют с прямыми (рис. 36уа,б,в,м) и скошенными (рис. 36, г...л) боковыми поверхностями. У ножей, показанных на рис. 36, г..ж, гг, одна боковая кромка режущая, у ножей, приведенных на рис. 36, з, к, лу режущие обе боковые кромки. Угол заточки боковых поверхностей ножей с режущими боковыми кромками составляет 10°.
      Толщина ножей 3 мм, стружколома 2,5 мм. Стружколом должен плотно прилегать к ножу; рабочая поверхность стружколома для лучшего скольжения по ней стружки должна быть отполирована; угол заточки рабочей поверхности составляет 25°.
      Ножи по толщине могут быть двухслойными и однослойными (цельными). Двухслойные ножи состоят из основного слоя и плакирующего со стороны лезвия ножа. Толщина плакирующего слоя 1... 1,5 мм, высота 35,..55 мм.
      Режущую способность ножей проверяют строганием образца из еловой древесины 3-го сорта влажностью не более 25%. Площадь строгания должна быть не менее: для ножей шерхебелей — 1 м*; для одиночных и двойных ножей рубанков и фуганков (кроме цинубеля), применяемых для строгания плоских поверхностей, — 1,5 м2; для ножей зензубелей, канавок, галтелей — 0,6 м2; для ножей фальцгебелей — 0,4 м2; для ножей шпунтубелей — 0,2 м2 Шероховатость поверхности после строгания должна быть не ниже 320 мкм. Режущая кромка ножа после строгания должна оставаться острой и не иметь механических повреждений.
      Стружкояомы изготовляют из стали 20 или 10 (РОСТ 1050 — 74).
      Ножи должны быть остро заточены. Существуют три вида заточки ножа в зависимости от износа фаски и затупления лезвия.
      Первый вид заточки применяют в тех случаях, когда нужно восстановить фаску ножа или когда лезвие имеет выкрошенные места. Заточку производят стачиванием с фаски металла образующей поверхностью шлифовального круга.
      При заточке надо слегка перемещать нож по поверхности шлифовального круга и следить за тем, чтобы угол заточки ножа соответствовал установленному. Это достигается правильной установкой ножа на подручнике заточного стайка по отношению к шлифовальному кругу. За каждый проход ножа по поверхности шлифовального круга надо стачивать небольшой слой металла, чтобы не допустить нагрева ножа и засинения от нагрева. Нож чаще нагревается при заточке на твердом шлифовальном круге.
      После заточки фаска ножа приобретает слегка вогнутую форму; радиус вогнутости зависит от диаметра шлифовального круга. Поверхность фаски шероховатая, причем шероховатость больше в поперечном направлении фаски и меньше вдоль направления скорости движения абразивных зерен шлифовального круга.
      Неровности абразивных зерен шлифовального круга выравнивают заточкой на шлифовальном бруске. Выравнивание начинают движением фаской по бруску под углом 30...45° к оси бруска, т. е. под углом к направлению большей шероховатости фаски. При выравнивании на бруске одновременно снимают заусенцы, переворачивая нож фаской вверх. Брусок необходимо смачивать водой, чтобы избежать затупления (засаливания) бруска.
      После заточки на бруске правят нож на мелкозернистом оселке, чтобы придать лезвию большую остроту, устранить дефекты заточки и снять заусенцы. Правку производят главным образом со стороны фаски. Оселок смачивают водой или смазывают маслом. Движение фаски по поверхности оселка может быть круговым, прямолинейным и, под углом 45° к оси оселка. При вогнутой фаске правка значительно облегчается, так как правится не вся фаска, а только лезвие и верхняя кромка фаски. Для снятия заусенцев нож переворачивают фаской вверх. При снятии заусенцев нож должен прилегать к поверхности оселка всей плоскостью.
      Второй вид заточки применяют, когда фаска сохранила свою форму, а лезвие значительно затупилось (вторая стадия затупления). В этом случае нож затачивают на бруске и правят на оселке.
      Наконец, третий вид заточки используют после обработки партии заготовок, когда лезвие затупилось незначительно (первая стадия затупления). Такой нож правят на оселках разной зернистости. Сначала правят на крупнозернистом оселке, на котором одновременно снимают очень тонкий слой металла, затем окончательно на мелкозернистом оселке.
      Применение различных видов заточки ножей позволяет сэкономить время, затрачиваемое на заточку, и продлить срок службы ножей. Нож следует чаще править на оселках, не допуская значительного затупления лезвия.
      После заточки ножи должны удовлетворять следующим требованиям:
      угол заточки и форма лезвия должны соответствовать заданным; угол заточки контролируют шаблоном;
      лезвие должно быть острым. Остроту лезвия проверяют по бликам света, отражающегося от затупившихся участков фаски, или проводя слегка мокрым пальцем по лезвию. При остром лезвии палец, как говорят, «липнет» к лезвию;
      лезвие ножей рубанков и фуганков должно быть незначительно (не более 0,5 мм) скруглено по краям. Этим исключается работа
      боковых передних кромок ножей при строгании, когда ширина заготовки больше ширины ножа.
      Ножи для цинубелей затачивают на шлифовальном круге или бруске. На оселке ножи не правят.
      Колодки по толщине изготовляют из цельной древесины и клееные. Клееные колодки более формоустойчивы при эксплуатации, чем цельные. Нижняя часть колодки, соприкасающаяся с обрабатываемой заготовкой, называется подошвой.
      Подошва колодки представляет собой плоскость или поверхность сложной формы, например у калевок. Передвигаясь по обрабатываемой заготовке, подошва является базирующей поверхностью, обеспечивая ориентацию строгального инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Точность обработки подошвы и ее длина оказывают влияние на качество строгания.
      Неплоскостность подошвы может вызвать значительные отклонения от плоскосности обрабатываемой поверхности, а также неровности разрушения (вырывы). Неплоскостность подошвы допускается не более 0,1 мм по всей длине колодки. При строгании длинных по сравнению с длиной колодки заготовок прямолинейность обрабатываемой поверхности возрастает с увеличением длины колодки. Поэтому для строгания длинных заготовок применяют фуганки с длиной колодки 650 мм и, наоборот, для строгания небольших участков обрабатываемых поверхностей используют рубанки с колодками небольшой длины (шлифтик).
      Рис. 37. Схемы летков рубанков и фуганков с прямым резцом:
      а - рубанков и фуганков для строгания плоских поверхностей, в, в - рубанков для строгания фигурных поверхностей; 1 — зев, 2 — постель, 3 — пролет, 4 — щечки, 5 — заплечики
      Фигурные подошвы калевок, фальцгебелей, галтелей должны иметь постоянный профиль по всей длине колодки, соответствующий профилю ножа. При несовпадении профиля колодки с профилем ножа необходимо переточить нож или исправить профиль подошвы.
      В средней части колодки продалбливают сквозное гнездо, называемое летком (рис. 37). Леток служит для установки ножа, подпора волокон при срезании стружки и транспортирования стружки.
      На постели 2 летка находится нож. У рубанков с прямым резцом плоскость постели перпендикулярна боковой поверхности колодки, у рубанков с косым резцом она располагается под углом скоса 15...30° к боковой поверхности колодки. Чтобы нож свободно входил в леток, ширина постели должна быть больше ширины ножа на 1... 1,5 мм. Угол наклона постели к подошве является одновременно углом резания ножа б. Чтобы исключить вибрацию ножа при строгании, нож должен плотно прилегать к постели.
      Ширина пролета 3 формирует щель между лезвием ножа и колодкой, т. е. создает подпор волокон. Эта щель у рубанков с двойным ножом должна быть больше толщины срезаемой стружки, но не более чем в пять раз. У рубанков с одиночным ножом размер щели должен быть не более 3 мм. При изготовлении инструментов ручным способом размер щели окончательно формируют по лезвию после присадки (установки) ножа.
      Пролет расположен ближе к передней кромке подошвы. У рубанков он находится от передней кромки на расстоянии 0,4...0,45 длины колодки, у фуганков — на расстоянии 270 мм, у полуфуганков — 220 мм от передней кромки колодки.
      Форма, размеры и расположение зева 1 в колодке должны обеспечить свободное транспортирование стружки из летка. У рубанков для строгания плоских поверхностей и фуганков стружка транспортируется вверх, поэтому зев летка вверху значительно уширен (рис. 37, а). У рубанков для строгания фигурных поверхностей зев делают на боковой поверхности колодки, он также уширен в сторону выхода стружки (рис. 37, б, в).
      Толщина щечек 4 определяет жесткость колодки. При закреплении ножа клином волокна древесины в щечках растягиваются пропорционально их длине. В результате растяжения волокон подошва колодки может получить значительный изгиб, если толщина щечек недостаточна. Оптимальная толщина щечек у колодок рубанков и фуганков 7...8 мм, но не менее 5 мм. Если в процессе многократных ремонтов колодок щечки стали тонкими, на боковые поверхности колодок делают наклейки из древесины той же породы, из которой сделана колодка.
      Заплечики 5 служат опорой клина. Ширина заплечиков вверху
      5...9 мм, книзу они постепенно суживаются и сходят на нет. В конструкции заплечиков важное значение имеет их длина. Чем длин-
      нее заплечики, тем больше плоскость прижима ножа клином. При коротких заплечиках нож может вибрировать, такие колодки ремонту не подлежат.
      Клинья должны прочно закреплять нож в летке. При выколачивании ножа усилие зажима должно быстро ослабевать, поэтому необходимо выбрать оптимальный уклон клина. У клиньев рубанков и фуганков уклон составляет 1 : (4...6). Чтобы обеспечить лучшие условия выхода стружки из летка, клинья внизу скашивают или заканчивают вилкой.
      Технические характеристики рубанков и фуганков приведены в табл. 2.
      Цикля с корпусом (рис. 38) состоит из колодки 2 с ручками, подошвы 1, ножа 5, прикрепляемого к колодке винтом 3 с гайкой 6
      через металлическую прокладку 4. Толщина ножа 1...1,5 мм, угол заточки 45°. Угол резания устанавливается 100...110°, т. е. резание циклей происходит с отрицательным передним углом. Размер пролета не менее 3 мм, пролет расширяется кверху. Для обеспечения лучших условий работы ножа между колодкой и ножом создается зазор а = 0,3...0,5 мм.
      Для зачистки применяют также цикли без корпуса (нож-цикля). Нож-цикля представляет собой стальную пластину толщиной 0,8... 1, длиной 100... 150 и шириной 70...80 мм. Пластину затачивают под прямым углом к боковым поверхностям.
      Нож цикли затачивают на бруске и правят на оселке. После правки нож не должен иметь заусенцев. Затем у ножа стальным полированным стержнем со скругленными углами (наводкой) образуют (наводят) жало (рис. 39, а). Наводку изготовляют из напильника. После наведения жала у ножей образуется очень тон-
      Рис. 39. Наведение жала у ножа цикли:
      и - положение рук рабочего при наведении жала, б — лезвие жала у ножа, затачиваемого под прямым углом, в — то же, под углом 45°
      Рис. 40. Наладка рубанка:
      а — положение рубанка в левой руке при наладке. 6 — подача ножа вперед, в --- подача ножа назад, г -- закрепление ножа клином
      кое лезвие (рис. 39,6, в). Лезвие ножа цикли, наведенное стальной наводкой, не может быть достаточно острым.
      Приемы строгания. Прежде чем приступить к строганию, необходимо подготовить (наладить) инструменты. Наладка инструментов состоит в установке ножа и закреплении его клином. Если подошва деформирована, необходимо прострогать ее фуганком или рубанком и смазать растительным маслом для лучшего скольжения по обрабатываемой поверхности. Прострагивать подошву следует при установленном и закрепленном клином ноже. Лезвие ножа должно быть утоплено за площадь подошвы.
      Нож устанавливают и закрепляют клином следующим образом. Рубанок или фуганок берут в левую руку, а правой рукой вставляют в леток нож и клин, поддерживая их большим пальцем левой руки (рис. 40, а). Затем легким ударом молотка или киянки по клину закрепляют нож. После этого устанавливают лезвие ножа на толщину срезаемой стружки, которая составляет при строгании шерхебелем 2...3 мм, рубанком с одиночным ножом — 0,3...0,5 мм, рубанком и фуганком с двойным ножом — 0,2...0,3 мм, шлифтиком — 0,1...0,2 мм, циклей — 0,04...0,08 мм.
      При установке нож подают вперед ударом молотка (рис. 40,6). Если лезвие выступает за подошву на величину, большую требуемой, нужно легким ударом по торцу колодки рубанка (рис. 40, в)
      или пробке фуганка подать нож назад. После установки нож прочно закрепляют ударом по торцу клина (рис. 40, г).
      При установке двойного ножа стружколом предварительно закрепляют на ноже. Расстояние между кромкой стружколома и лезвием ножа выбирают в зависимости от требуемого качества поверхности резания.
      На рис. 41 показано, как нож 3 рубанка с двойным ножом срезает с заготовки 4 стружку 1 толщиной а. На ноже установлен стружколом 2 на расстоянии db от лезвия ножа. Если db = 0, то условия продольной усадки стружки аналогичны условиям при резании ножом с углом резания сг=70°.
      Если db0, характер продольной усадки стружки существенно не изменяется при малых значениях db, когда поверхность Ьс стружколома движет перед собой стружку. Поэтому при строгании рубанком без образования опережающей толщины кромка стружколома должна быть расположена ниже обрабатываемой поверхности. У рубанков с углом резания а = 45° это условие будет соблюдаться, когда расстояние ah составляет не более 1,4 a (db = a1sin 45°). Если расстояние db 1,4 о, стружколом будет только надламывать стружку; в этом случае не исключено образование опережающей трещины, особенно на участках с пороками строения древесины. Однако чем меньше dbs тем больше сила резания. Чтобы уменьшить силу резания, у шлифтиков, например, применяют узкие ножи.
      Рекомендуются следующие расстояния между кромкой стружколома
      Рис. 41. Схема строгания с продольной усадкой стружки шлиф-тиком:
      1 — стружка, 2 — стружколом, 3 -нож, 4 — заготовка
      Рис. 42. Строгание заготовок вдоль волокон (а) и положение ступней ног рабочего при строгании (б)
      и лезвием ножа в зависимости от толщины а срезаемой стружки: а — для получения чистых поверхностей резания без образования вырывов и выщербин волокон древесины. Для получения таких поверхностей следует применять шлифтик;
      За...5а — для получения чистых поверхностей резания с возможным образованием вырывов и выщербин волокон древесины на участках, имеющих пороки строения древесины. Такие поверхности получают строганием рубанками и фуганками.
      Чем меньше толщина срезаемой стружки, тем ближе к лезвию ножа должен быть установлен стружколом.
      Расстояние между кромкой стружколома и лезвием ножа шлифтика определяют по предварительно срезанной стружке, используемой при установке стружколома в качестве шаблона. Расстояние между кромкой стружколома и лезвием ножа рубанка и фуганка определяют на глаз.
      Нож цикли устанавливают рукой и закрепляют гайкой. Ударять молотком или киянкой по ножу цикли не допускается, так как у ножа цикли обычно все кромки рабочие.
      При строгании обрабатываемая поверхность должна быть параллельна крышке верстака. Заготовку закрепляют в верстаке зажимной коробкой или передним зажимом.
      Перед строганием вдоль волокон заготовку осматривают, чтобы определить направление волокон. Строгание в заданный размер выполняют по предварительно размеченной заготовке.
      При строгании рабочий стоит вполоборота к верстаку (рис. 42, а). Ступня левой ноги несколько повернута в сторону верстака, ступня правой ноги — под углом около 70° к левой (рис. 42,6). Корпус слегка наклонен вперед, Строгание производят равномерным нажимом на рубанок. Чтобы не завалить концы обрабатываемой заготовки, в начале строгания нажим делают на переднюю часть колодки рубанка, в конце строгания — на заднюю. Длинные заготовки строгают рубанком постепенно, обрабатывая заготовку по частям. При строгании фуганком рабочий должен передвигаться вдоль заготовки, не отрывая фуганок от заготовки на всей ее длине.
      Торцевание выполняют рубанком. Рубанок следует держать под углом к направлению резания, Этим достигается резание косым резцом, при котором сопротивление древесины продвиганию на нее резца уменьшается с увеличением угла скоса резца фс. Обычно угол фс = 30°.
      Сначала заготовку торцуют в одном направлении (рис. 43, а), затем рубанок переворачивают и заготовку торцуют с другой стороны (рис. 43,6). Заготовки небольшой площади сечения торцуют с вспомогательным бруском (рис. 43, в). Таким образом предупреждаются отколы волокон древесины лезвием ножа.
      При строгании торца рабочий стоит лицом к верстаку. Ступни его ног расположены под углом примерно 40° одна к другой (рис. 43, г).
      Циклюют поверхность вдоль волокон. Лезвие ножа цикли должно быть расположено по направлению волокон древесины под прямым углом или углом скоса не более 30°. Так как лезвие ножа цикли не может быть достаточно острым, при циклевании мягких пород стружка плохо срезается ввиду недостаточной остроты лезвия. Волокна древесины сминаются. Поэтому циклюют, как правило, только твердые породы: бук, дуб, клен, карагач, грушу, орех, красное дерево, ясень. Из-за недостаточной остроты лезвия ножа цикли нельзя циклевать также торец древесины, так как лезвие плохо перерезает волокна в торцовом направлении. Кроме того, в связи с высокой торцовой твердостью древесины лезвие быстро затупляется.
      Контроль точности строгания. Обработанные строганием заготовки контролируют на прямолинейность, плоскостность и перпендикулярность. Правильность строгания фасок и калевок контролируют на соответствие заданным размерам.
      Прямолинейность обрабатываемых заготовок проверяют на глаз (рис. 44, а) или прикладывая к строганой поверхности контрольную деревянную или металлическую линейку. Плоскостность также контролируют на глаз. Точность контроля повышается, если применять парные линейки (рис. 44,6).
      Рис. 44. Контроль точности строгания: а, б — на глаз, в, г, д, е, ж, з - угольниками, и — масштабной линейкой
      Перпендикулярность проверяют угольником. Угольник накладывают на проверяемую заготовку (рис. 44, в) и определяют правильность обработки проверяемого угла на просвет. По просвету судят о точности выполнения прямого угла (рис. 44, г). Угольник нужно устанавливать в плоскости, перпендикулярной линии пересечения плоскостей, образующих прямой угол (рис. 44.(3). При
      наклонных положениях угольника (рис. 44, е, ж) неизбежны ошибки контроля.
      Правильность строгания фасок контролируют ерунком (рис. 44,з) или малкой. Методы контроля те же, что и угольником при проверке прямого угла. Строгание калевок контролируют ’шаблонами.
      Приемы контроля линейных размеров масштабной линейкой показаны на рис. 44, и. Погрешность измерения размеров масштабной линейкой допускается ±0,5 мм, линейкой с делениями 0,5 мм — ±0,25 мм. Если контролировать размеры нужно с большей точностью, пользуются штангенциркулем.
      Правила техники безопасности при работе ручным строгаль» ным инструментом. При заточке ножей на шлифовальном круге защитный экран заточного станка должен быть закрыт. Пальцы, рук нельзя держать близко к шлифовальному кругу или бруску, так как это может привести к повреждению верхнего покрова кожи на пальцах.
      Налаживать инструмент следует только над крышкой верстака, так как падение ножа при его установке может привести к серьезной травме ног рабочего.
     
      § 10. Долбление, резание стамеской и сверление
      Долбление и. резание стамеской. Долбление долотами применяют для получения в заготовках глухих и сквозных гнезд, резание стамеской — для подрезки и зачистки углублений, шипов, гнезд, пазов, резания канавок, снятия фасок, обработки криволинейных вогнутых и выпуклых поверхностей, когда нельзя их обрабатывать рубанком.
      Применяемые для долбления и резания долота и стамески (рис. 45) состоят из полотна 1, колпачка 2, ручки 3 и кольца 4.
      Долота изготовляют длиной 315, 335 и 350 мм с шириной полотен 6...20 мм. Угол заточки фаски 25°, угол заточки боковых гра-
      Стамески изготовляют плоские и полукруглые. Длина стамесок 240, 250 и 265 мм. Ширина полотен плоских стамесок 4...50 мм, полукруглых — 4...40 мм. Угол заточки фаски стамесок 25°.
      Долота и стамески должны быть остро заточены. Виды и приемы заточки долот и стамесок те же, что и ножей рубанков.
      Приемы д о л б л е н и я. При долблении (рис. 46) резцом (полотно долота 3) выдалбливается гнездо 2 в неподвижной заготовке У. За рабочий ход резца срезается стружка 5. Перед долблением на заготовку наносят разметочные риски 4. Для последовательного отделения от заготовки ряда стружек долоту необходимо сообщать периодически движение подачи в направлении стрелки на расстояние, равное толщине стружки а. При долблении получается закрытое резание, поэтому у долота три кромки режущие. Боковые режущие кромки зачищают боковые поверхности гнезда.
      Глухие гнезда размечают с одной стороны, сквозные — с двух. Ширина гнезда должна быть равна ширине лезвия долота. Долбление производят следующим образом. Обрабатываемую заготовку зажимают в верстаке. При обработке нескольких одинаковых заготовок их укладывают на крышку верстака и закрепляют струбциной. Долбление начинают на расстоянии 1...2 мм от разметочной риски (рис. 47), нанося первый удар киянкой по долоту. Второй удар, срезая первую стружку, наносят по долоту, отставленному и наклоненному внутрь гнезда. Таким образом поочередно срезают стружки, выдалбливая примерно 2Д длины гнезда. Затем брусок поворачивают и выдалбливают оставшуюся часть гнезда. Сквозные гнезда долбят с двух сторон заготовки.
      Толщина срезаемой стружки а в начале долбления составляет 2...3 мм, затем может быть увеличена до 5...10 мм. Срезание более толстой стружки ускоряет выполнение операции долбления, но ухудшает качество поверхности гнезда.
      После выдалбливания гнездо при необходимости зачищают стамеской. Размеры зачищенных гнезд должны соответствовать заданным.
      Приемы резания стамеской. При резании стамеской (рис. 48) резец 3 или полотно стамески срезает с обрабатываемой заготовки 2 стружку 1 толщиной а. Для срезания стружки стамеске сообщают поступательное движение в направлении резания. При резании стамеской получается открытое резание, поэтому стамеска имеет одну режущую кромку — лезвие.
      Приемы резания стамеской показаны на рис. 49. Углубления, шипы, гнезда, пазы (рис. 49, а, б, в) подрезают и зачищают вдоль или поперек волокон древесины. Если фаска стамески обращена к поверхности резания, тогда задний угол между фаской и поверхностью резания а = 3...5° (см. рис. 48). При резании стамеской, обращенной к поверхности резания плоскостью полотна, задний угол между плоскостью полотна и поверхностью резания а = 0...3°. Толщина срезаемой стружки при черновой обработке 2...3 мм, при зачистке — 0,5...1 мм.
      При резании канавок (рис. 49, г) сначала по линейке надрезают волокна на глубину 0,5... 1 мм, затем, наклонив стамеску, прорезают канавку. Последовательно применяя такие приемы, получают канавку требуемой глубины. Толщина срезаемой стружки за каждый проход стамеской достигнет 3 мм.
      При снятии фасок (рис. 49, д, е) режущая кромка стамески находится под некоторым острым углом к оси фаски. Этим достигается резание косым резцом. Толщина срезаемой стружки З...5мм. При обработке криволинейных поверхностей (рис. 49, ж, з, и) толщина срезаемой стружки не превышает 1...2 мм. При снятии стружек большей толщины поверхность получается неровной.
      Неаккуратное обращение с долотом и стамеской и несоблюдение правил техники безопасности могут стать причиной серьезных травм. При работе долотом и стамеской запрещается резать на себя, на весу, с упором детали в грудь, с расположением детали на коленях. При резании стамеской пальцы левой руки должны всегда находиться сзади лезвия.
      Сверление. Сверление — процесс образования сверлом в заготовках сквозных и несквозных цилиндрических и конических отверстий.
      Для сверления заготовок из древесины применяют сверла центровые с плоской головкой (рис. 50, а), винтовые (рис. 50, б), шнековые (рис. 50, в), штопорные (рис. 50, г), спиральные с подре-зателями (рис. 50, д) и с конической заточкой (рис. 50, е).
      Сверла состоят из хвостовика, тела и режущей части. Хвостовик служит для закрепления сверла и передачи сверлу вращательного движения. Тело сверла может быть цилиндрическим (рис. 50, а) или винтовым (рис. 50, б...е). Наличие винтовых каналов в теле сверла обеспечивает хороший вывод срезаемых стружек, особенно при глубоком сверлении. Кроме того, винтовое тело позволяет формировать режущую часть сверла при переточках по всей длине винтовой части тела.
      На режущей части сверла расположены подрезатель 1, направляющий центр 2, режущая кромка (лезвие) 3. Сверла с подреза-телями применяют для сверления древесины поперек волокон в радиальном и тангентальном направлениях. При сверлении подрезатель перерезает волокна древесины перед режущим лезвием, делая круговой надрез. Подрезатель должен выступать за лезвие на толщину срезаемой стружки. При сверлении вручную обычно снимается стружка толщиной не более 2 мм.
      Штопорное сверло имеет загнутые режущие грани. Такие сверла применяют для сверления в торцовом направлении вдоль волокон древесины или для сверления под углом к поверхности заготовки. Спиральные сверла с конической заточкой в зависимости от величины угла при вершине сверла 2ср (угол между режущими кромками) применяют для сверления поперек и вдоль волокон древесины и для сверления под углом к поверхности заготовки.
      Направляющий центр обеспечивает правильное направление сверла при сверлении. Он имеет пирамидальную или винтообразную форму. Высота направляющего центра составляет 0,2...0,5 диаметра сверла. Винтообразная форма направляющего центра способствует перемещению сверла в древесину ка величину шага нарезки за один оборот.
      Режущее лезвие срезает стружку, образуя отверстие. Большое влияние на качество сверления имеют угловые параметры режущих элементов (углы: резания, задний и при вершине сверла 2ср). Угол резания у сверл составляет 40...60°, задний угол — 15...25°,. при сверлении древесины поперек волокон угол 2ф=--!20°, вдоль волокон и под углом к поверхности заготовки 2ф = 60...80°.
      Сверла затачивают мелкозернистыми шлифовальными кругами и ли от руки напильниками. При заточке напильником твердость режущей части затачиваемого сверла должна быть меньше твердости напильника.
      Режущее лезвие сверл с-направляющим центром затачивают с задней стороны, подрезатель — - с внутренней стороны, направляющий центр — по граням пирамиды. У спиральных сверл с конической заточкой стачивают заднюю грань по образующей конуса. Заточка производится от руки и ли с помощью заточных приспособлений.
      После заточки режущие элементы сверл и угловые параметры режущих элементов должны быть такими, как предусмотрено стандартами. Кроме того, сверла должны быть остро заточены.
      Приспособлен и я для сверления. К приспособлениям для сверления относятся коловорот с трещоткой, винтовая и шестеренчатая сверлильные машины (рис. 51). Назначение приспособлений — закреплять сверла и сообщать им вращательное движение.
      В кулачки 1 коловорота (рис. 51, а) вставляется сверло. Патрон 2 служит для закрепления сверла, механизм сцепления 3 — для установки правого или левого направления вращения сверла, кольцо-переключатель 4 — для переключения направления вращения сверла. Коловорот снабжен ручкой 5, коленчатым стержнем 6, нажимной головкой 1 с ручкой 6;. В патроне коловорота можно зажимать хвостовики сверл размером до 10 мм.
      Винтовая сверлильная машина (рис. 51, б) снабжена стальным винтовым стержнем 9, патроном 2, ручкой-гайкой 10, нажимной головкой 7 с ручкой 8. При движении ручки-гайки по стержню от патрона до нажимной головки и обратно стержень вращается вокруг оси по часовой стрелке. В сверлильной машине можно зажимать хвостовики сверл размером до 5 мм.
      Шестеренчатая сверлильная машина (рис. 51, в) имеет стержень 11, патрон 2, ручки 13 и 14. Вращением боковой ручки 13 стержню сообщается вращательное движение через зубчатую шестеренку, помещенную в корпусе 12. В патроне сверлильной машины можно зажимать хвостовики сверл размером до 10 мм.
      Приемы сверления. Отверстия сверлят по предварительной разметке, для чего в заготовке в местах установки центра сверла делают наколы шилом. После установки центра сверла в наколотое шилом отверстие с помощью приспособления (коловорот, сверлильная машина) сверлу сообщается вращательное движение (рис. 52) по стрелке щ и поступательное по стрелке v2, направленное вдоль оси сверла. Просверливаемые заготовки располагают горизонтально (рис. 52, а) или вертикально (рис. 52, б) относительно крышки верстака.
      Сквозные отверстия просверливают обычно с двух сторон заготовки. Одностороннее сквозное сверление применяют только в тех случаях, когда не требуется точного совпадения окружностей на обеих сторонах заготовки, а также при сверлении отверстий в тонких заготовках. Одностороннее, сквозное сверление выполняют с помощью подкладного бруска с оборотной стороны заготовки.
      При сверлении под углом к поверхности заготовки сначала ка небольшую глубину просверливают вертикальное отверстие, затем сверло, не останавливая его вращения, поворачивают под нужным углом к поверхности заготовки. Можно сначала выдолбить стамеской углубление под нужным углом, затем установить сверло перпендикулярно дну углубления.
      При работе сверлом не допускается держать коловорот и сверлильную машину сверлом к себе, сверлить на коленях, сильно нажимать на сверло. Сверло должно быть прочно закреплено в патроне.
     
      § 11. Шлифование
      Обработка древесины шлифованием выполняется действием на древесину абразивных зерен шлифовальной шкурки (шлифовального инструмента). Шлифовальная шкурка представляет собой гибкую бумажную, тканевую или комбинированную основу, на которой с помощью клеящего вещества (связующего) закреплены абразивные зерна — резцы.
      Зерно как резец имеет грани и кромки, число и расположение которых произвольно относительно обрабатываемой поверхности. Различен по твердости и материал зерен. Наибольшее применение
      а — из пробкового дерева, о, в древесины с эластичной подошвой, г с зажимом шлифовальной шкурки б порядке возрастающей твердости получили кварц, наждак, электрокорунд, карбид кремния. Зерно по поверхности шлифовальной шкурки располагается случайно, с различной степенью плотности. Промежутки между зернами необходимы для размещения стружки при шлифовании. По мере работы зерна-резцы шлифовальной шкурки затупляются и заменяются другими резцами, лежащими ниже.
      Ручное шлифование выполняют с помощью колодок. Колодки изготовляют из пробкового дерева (рис. 53, а) или куска древесины, на одну1 сторону которого наклеивают эластичную подошву (рис. 53, б, в) из пробкового дерева или войлока. В сборных колодках (рис. 53, г) шкурка крепится к колодке.
      При шлифовании (рис. 54) колодку 1, обернутую куском шлифовальной шкурки 3, кладут зерном на обрабатываемую поверхность заготовки 3 и перемещением колодки со шкуркой срезают зернами стружку 4, транспортируя ее на всем пути резания. В первый период шлифования стружка срезается более высокими зернами, а после их удаления (замены) начинают работать более низкие, отчего качество поверхности шлифования улучшается. Поверхности шлифуют вдоль волокон древесины. При шлифовании поперек волокон на поверхности образуются царапины, ухудшающие качество обрабатываемой поверхности.
      Поверхности шлифуют шкурками различной зернистости: сначала зернистостью 40...32 и более, благодаря чему быстро уничтожаются следы предыдущей обработки, затем применяются более мелкие шкурки. Рекомендуются следующие номера зернистости шкурок для получения различной шероховатости поверхности:
      Шероховатость шлифовальной поверхности древесины Rmm&Xt мкм. 16 32 63 100
      Номер зернистости шкурки.. 8...5 12... 10 32... 16 40...32
      При шлифовании качество получаемой поверхности зависит не только от номера зернистости шкурки, но и от давления шкурки на шлифуемую поверхность при шлифовании, а также от твердости древесины. Шероховатость поверхности уменьшается с уменьшением давления, однако одновременно снижается производительность шлифования. Поэтому при первом шлифовании крупнозернистыми шкурками применяют значительное давление, увеличивая производительность шлифования. По мере уменьшения номеров шкурок давление снижают для получения поверхности с меньшей шероховатостью.
      При равных условиях шлифования шероховатость поверхности твердой древесины получается меньше, чем мягкой.
      Шкурками различной зернистости зачищают обрабатываемые поверхности. При обработке древесины ручным инструментом фигурные плоские поверхности (рис. 55, а), отверстия (рис. 55, б), уступы (рис. 55, в), овалы (рис. 55, г) предварительно зачищают напильником. Для зачистки применяют напильники с крупной насечкой, позволяющие за один проход снять до 0,3 мм древесины.
      На рис. 55, д показана диаграмма распределения сил нажима руками на напильник при зачистке. В процессе зачистки нажимать
      на напильник следует только при движении напильника вперед. В начале хода напильника нажим левой руки на напильник должен быть максимальным, а правой — минимальным. При перемещении напильника вперед нажим правой рукой необходимо увеличивать, а левой уменьшать. При нажиме на напильник с постоянной силой он в начале хода будет отклоняться рукояткой вниз, а в конце — носком вниз. В этом случае края обрабатываемой поверхности будут «заваливаться». При зачистке напильник перемещают не только вперед, но одновременно вправо или влево, чтобы снимать с обрабатываемой поверхности за один проход слой древесины с возможно большей площади.
      После обработки напильником поверхность окончательно зачищают циклей и шлифовальной шкуркой.
      Контрольные вопросы
      1. Что называется разметкой? Назовите основные приемы разметки. 2. Какая точность может быть достигнута при разметке ручным инструментом? 3. Что называется пилением? Расскажите об устройстве ручных пил, применяе-
      мых для пиления древесины, правилах ухода за пилами. 4. Какие требования предъявляются к качеству пиления? 5. Что называется строганием? Какие инструменты применяют для ручного строгания, как они устроены? 6. Какие требования предъявляются к качеству строгания и методы их контроля? 7. Расскажите о назначении операций долбления и резания ручными инструментами. 8. Расскажите о воздействии шлифовального инструмента на обрабатываемую поверхность при шлифовании.
     
      ГЛАВА IV. ОБРАБОТКА НА СТАНКАХ И МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
     
      § 12. Общие сведения о станках и механизированных инструментах
      Деревообрабатывающие станки, применяемые на мебельных предприятиях, классифицируются по следующим основным признакам.
      По назначению различают станки общего назначения и универсальные. К станкам общего назначения относятся станки, на которых можно выполнять определенные операции по обработке заготовок, например пиление — на круглопильных станках, сверление — на сверлильных станках. К группе универсальных станков относятся станки, на которых можно выполнять различные по назначению операции: раскрой, фрезерование, запиливание шипов и проушин, сверление и т. п. Универсальные станки применяют на предприятиях с индивидуальным производством или в учебных мастерских.
      По характеру относительного перемещения обрабатываемой заготовки и режущего инструмента различают станки цикловые и проходные. В цикловых станках заготовка или инструмент перемещаются периодически. У проходных станков заготовки непрерывным потоком подаются на режущий инструмент, поэтому такие станки более производительны, чем цикловые.
      По степени механизации и автоматизации ризличают полумеханизированные, механизированные, полуавтоматические и автоматические станки. У полумеханизированных станков механизирован процесс обработки, а заготовки подаются вручную. У механизированных станков механизированы обработка и подача заготовок, но отсутствует автоматическое управление процессом обработки.
      У полуавтоматов часть, а у автоматов все операции автоматизированы, т. е. выполняются механически в заданном режиме.
      В зависимости от количества рабочих шпинделей различают станки одно- и многошпиндельные.
      По технологическому признаку выполняемых работ станки подразделяются на работающие с образованием стружки и без струж-кообразования. К станкам, работающим с образованием стружки,
      относятся: пильные (круглопильные, ленточнопильные, лобзиковые), фрезерующие (фуговальные, рейсмусовые, фрезерные, шипо-резныеХ, сверлильные, долбежные, токарные, в том числе круглопалочные и копировальные, шлифовальные.
      Из станков, работающих без стружкообразования, на мебельных предприятиях применяют, например, ножницы для резки шпона.
      При обработке на станках происходит взаимодействие между обрабатываемой заготовкой и рабочим органом станка. Рабочие органы делятся на главные и вспомогательные.
      Главные (обрабатывающие) органы выполняют подачу и обработку (резание) заготовок. К ним относятся механизмы резания, например шпиндели, несущие режущие инструменты к механизмы подачи (вальцы, конвейеры, цепи).
      Вспомогательные рабочие органы выполняют операции базирования (плиты, направляющие линейки), настройку, загрузочно-разгрузочные операции (бункера, магазины), контроля.
      Кроме рабочих органов станки имеют двигательные и передаточные механизмы и опорные элементы.
      Двигательные (приводные) механизмы осуществляют движения резания и подачи. К ним относятся электрические, гидравлические и пневматические приводы.
      Передаточные механизмы служат для передачи движения от приводного механизма. К ним относятся различные виды передач (зубчатая, ременная, цепная), редукторы и т. п.
      В качестве опорных элементов служат станины, опоры валов, специальные столы.
      Применение механизированного инструмента при выполнении различных операций механической обработки древесины позволяет значительно повысить производительность труда по сравнению с обработкой ручным инструментом.
      При изготовлении мебели применяют ручные дисковые электропилы, электрические ручные рубанки, ручные сверлильные и шлифовальные пневматические машины. Технические характеристики механизированного инструмента, правила их эксплуатации и ремонта указываются в паспортах на инструмент.
      Дисковая электропила показана на рис. 56, а. Электродвигатель электропилы через редуктор приводит во вращение шпиндель с насаженной на него дисковой пилой. Пильный диск закрывается верхним неподвижным и нижним подвижным защитными кожухами. Для установки пильного диска на нужную глубину пиления имеется подвижная панель. Электродвигатель охлаждается вентилятором.
      Дисковые электропилы применяют для раскроя листовых (древесностружечные и столярные плиты) материалов на черновые заготовки. При раскрое дисковую электропилу устанавливают панелью на распиливаемый материал, включают электродвигатель и плавно, без толчков, передвигают пилу вдоль разметочной риски.
      При заклинивании (заедании) пильного диска в распиливаемом материале нужно отодвинуть пилу назад и снова продолжать пиление. Заедание происходит, когда нарушена прямолинейность распиливания, поэтому важно при распиливании придерживаться разметочной риски.
      Ручные электрические стационарные рубанки (рис. 56, б) применяют в учебных мастерских и на предприятиях. Они состоят из металлического корпуса, электродвигателя, цилиндрической фрезы со вставными плоскими ножами, опорного стола, направляющей линейки, приспособлений для стационарной установки электрорубанка на деревянную подставку и защитных.
      Электрорубанком фрезеруют заготовки «в угол», а также снимают у заготовок больше припуски. Скорость подачи заготовки при фрезеровании не более 4 м1мин. Принципы обработки заготовок на стационарных электрорубанках те же, что и на фуговальных станках с ручной подачей.
      Машины ручные сверлильные пневматические (рис. 56, в, г) применяют для сверления отверстий диаметром не более 9 мм и завертывания шурупов. Частота вращения шпинделя на холостом ходу 1380 об1мин, масса машин без кабеля 1,5...1,6 кг. Машины приводятся в действие сжатым воздухом, который поступает к двигателю из цеховой магистрали по резиновому шлангу под давлением 0,5 МПа.
      Ручные электрические и пневматические шлифовальные машины (рис. 56, (5, е) применяют для зачистки поверхностей шлифовальной шкуркой. Машины имеют шлифовальную прямоугольную или дисковую площадку. При работе прямоугольная площадка совершает возвратно-поступательные прямолинейные или вибрационные эллипсовидные движения. Величина хода площадки
      5... 10 мм, число ходов до 5000 в минуту. Размеры площадок
      50...85Х 100...200 мм.
      Частота вращения диска машин с дисковой площадкой 6000 об1 мин. Диаметры дисков 100...200 мм.
      Рабочие поверхности площадки и диска обычно обтянуты фетром, поверх которого крепят шкурку. При шлифовании рабочая поверхность площадки или диска должна прилегать к обрабатываемой поверхности всей площадью.
      Шлифуют поверхность легким нажимом шкурки на обрабатываемую поверхность.
      Недостаток дисковых машин — неодинаковая скорость шлифования: от нулевой в центре до максимальной у кромки, а также дугообразный характер оставляемых абразивными зернами шкурки рисок.
      При работе с механизированным инструментом необходимо соблюдать правила техники безопасности. До работы надо проверить исправность инструмента. Пильный диск электропилы, ножи электрорубанка должны быть остро заточены. Пильный диск электропилы должен быть прочно закреплен и огражден защитным кожухом. Конструкция фрезы электрорубанка должна исключать возможность выпадения ножей из пазов корпуса фрезы при ослаблении их крепления.
      При пользовании стационарным электрорубанком открытая часть фрезы ограждается самозакрывающимся защитным приспособлением. Пальцы рук рабочего не должны находиться над фрезой.
      На электрорубанке нельзя обрабатывать заготовки длиной менее указанной в паспорте на инструмент.
      Электроинструменты должны быть заземлены.
      Шлифовальные круги должны быть ограждены защитным кожухом и надежно закреплены на шлифовальной машине.
      Запрещается устанавливать на инструментах различные устройства, не предусмотренные рабочими чертежами.
      К работе с механизированным инструментом допускаются рабочие, изучившие правила техники безопасности. Правила техники безопасности вывешивают вблизи рабочих мест.
     
      § 13. Раскрой
      Общие сведения. Раскроем называется деление материала режущим инструментом на детали или заготовки требуемых размеров и формы. Исходным сырьем для раскроя служат листовые материалы (плиты, фанера) и доски из древесины лиственных и хвойных пород. Из листовых материалов получают детали или заготовки, из досок — брусковые заготовки.
      К деталям, изготовляемым из листовых материалов, относятся, например, задние стенки шкафов, донья ящиков. Такие детали получают сразу заданного размера, без припусков на последующую обработку.
      Заготовки из листовых материалов и досок представляют собой отрезки определенных размеров и формы с припусками на дальнейшую обработку. Заготовки из листовых материалов имеют припуски по длине и ширине, из досок — по длине, ширине и толщине. При раскрое сырых материалов учитывают как припуски на последующую механическую обработку, так и припуски на усушку.
      При раскрое необходимо обеспечить максимальный выход заготовок из раскраиваемых материалов, под которым понимают выраженное в процентах отношение объема полученных заготовок к объему раскроенного материала. Нормы полезного выхода заготовок в мебельном производстве составляют, %, не менее: из столярных плит — 85, древесностружечных плит — 92, древесноволокнистых плит — 90, фанеры — 85. Нормы полезного выхода брусков заготовок при раскрое досок приведены в табл. 3.
      Раскрой листовых материалов. При раскрое листовые материалы распиливают вдоль и поперек на заготовки нужных размеров и формы. Чтобы обеспечить максимальный выход заготовок из плит стандартных размеров, составляют карту раскроя.
      Карта раскроя представляет собой выполненный в масштабе чертеж раскраиваемого листового материала в плане. На план наносят несколько вариантов раскроя листового материала с указанием размеров получаемых заготовок и количества деталей каждого размера. Оптимальные варианты раскроя листа оценивают с учетом максимального выхода заготовок из листа, комплектности выхода заготовок разных размеров и назначения их в соответствии с планом производства изделий мебели, минимального количества типоразмеров заготовок в одной карте раскроя, минимального повторения одних и тех же заготовок в разных картах раскроя.
      Карты раскроя составляют с учетом вида (индивидуальный или смешанный) раскроя листовых материалов на заготовки. При индивидуальном раскрое из раскраиваемого листа получают заготовки одинаковых типоразмеров. Такой способ раскроя применяется редко, так как при нем трудно обеспечить комплектность выхода заготовок.
      При смешанном раскрое из раскраиваемого листа получают заготовки нескольких типоразмеров. В этом случае при соблюдении условий комплектности по каждой карте раскроя можно обеспечить максимальный полезный выход (П) заготовок при раскрое, определяемый (%) как отношение площади заготовок, полученных при раскрое к площади раскраиваемого листа.
      На рис. 57 даны примеры трех карт смешанного раскроя стандартных древесностружечных плит размером 3500x1750 мм на заготовки трех типоразмеров: 1750x550, 870X480 и 575x315 мм.
      Количество заготовок по каждой карте раскроя и полезный выход заготовок при раскрое приведены в табл. 4.
      Средний полезный выход заготовок по трем картам раскроя составляет 98,4%. На предприятиях оптимальные варианты раскроя листовых материалов оценивают с помощью ЭВМ.
      Для раскроя листовых материалов в условиях серийно-массового производства применяют двух-, трех- и многопильные форматные станки. Двухпильные форматные станки позволяют при раскрое за один проход вырезать заготовку сразу по длине или ширине. При работе на двух спаренных двухпильных станках можно получать заготовку, вырезанную по длине и ширине (рис. 58, а). При работе на трех- и многопильных станках вырезают заготовки сразу с четырех сторон (рис. 58, б, в). Одновременно раскраивают несколько листов, уложенных в стопу на каретке 4. Конвейеры 1 подают каретку на пилы 2 и 3. Толщина стопы устанавливается паспортными данными на станок. Процесс загрузки листовых материалов в станок механизирован. Около форматного станка устанавливают устройство для загрузки листовых материалов в станок, а при выходе из станка раскроенных заготовок предусматривается подстопное место для их укладки. Станок обслуживают двое или трое рабочих.
      В условиях индивидуального производства для раскроя применяют круглопильные станки с ручной подачей или ручные электропилы.
      Листовые материалы раскраивают на станках при следующих режимах: скорость резания 50...60 м1с, подача на зуб пилы 0,04... 0,06 мм.
      Раскрой досок. Раскраиваемые доски могут иметь недопустимые пороки древесины. При раскрое эти пороки должны быть удалены. Поэтому при раскрое досок применяют индивидуальный метод раскроя с учетом размеров и качества досок по наиболее рациональной схеме.
      При раскрое по схеме I доску сначала распиливают поперек, затем полученные отрезки распиливают вдоль. При раскрое по схеме II операции выполняют в обратном порядке. В обоих случаях при раскрое удаляют недопустимые пороки древесины. Полезный выход заготовок при раскрое по схеме II примерно на 3% больше, чем по схеме I.
      Увеличить полезный выход заготовок можно, применив разметку отрезков (схема III) или доски (схема IV). Предварительное строгание доски (схема V) позволяет лучше видеть пороки древесины и выбрать наилучший вариант раскроя.
      Применение разметки при раскрое досок удорожает стоимость раскроя примерно на 12... 15% по сравнению со стоимостью раскроя, где разметка не предусмотрена. Поэтому введение разметки в каждом случае решается отдельно с учетом всех экономических факторов. Разметку обязательно выполняют при раскрое досок из древесины ценных пород (орех, красное дерево и т. п.) и раскрое досок на криволинейные заготовки.
      Полезный выход криволинейных заготовок можно увеличить, если предварительно склеивать отрезки. На рис. 59, а показаны три отрезка доски, из которых можно вырезать четыре заготовки для задней ножки стула. Если эти отрезки предварительно склеить, то можно получить пять таких же заготовок (рис. 59, б). Непременное условие раскроя склеенных заготовок — высокая прочность клеевого соединения.
      Для поперечного раскроя досок применяют круглопильные торцовочные станки с ручной или механической подачей режущего инструмента, для продольного раскроя — круглопильные прирезные, станки с механической подачей и круглопильный станок с ручной подачей. В условиях индивидуального производства используют также ручные электропилы.
      Поперечный и продольный раскрой досок на станках производят при следующих режимах: скорость резания при поперечном раскрое — 50...60 м/с, подача на зуб пилы — 0,04...0,1-мм, скорость резания при продольном раскрое — 45...50 м1с, подача на зуб пилы — 0,06...0,12 мм.
      Для выпиливания криволинейных заготовок применяют ленточнопильные станки. Заготовки на ленточнопильных станках выпиливают со скоростью резания 30...35 м1с при подаче на зуб пилы 0,08...0,15 мм.
      Рационально организован раскрой досок на мебельных предприятиях с прямопоточным производством и механизацией внутрицехового перемещения заготовок. На рис, 60 приведена схема потока раскроя досок на прямолинейные брусковые заготовки на базе торцовочного однопильного и многопильного станков с механической подачей.
      Доски по узкоколейке 1 подаются из сушильного цеха на подъемный лифт 2. Платформа лифта может опускаться ниже уровня пола, чтобы доски в штабеле 3 могли располагаться на любом уровне, удобном для рабочего. Доски из штабеля подаются на приводной роликовый конвейер 13 и торцуются на торцовочном станке 12. Отрезки досок с неприводного роликового конвейера 6 по цепному конвейеру 11 поступают на неприводной роликовый конвейер 4У откуда подаются на многопильный станок 10 для продольного раскроя, и с роликового конвейера 6 укладываются на секции 7 напольных неприводных роликовых конвейеров. При необходимости повторного продольного раскроя отрезки на многопильный станок подаются ленточным возвратным конвейером 5.
      Раскроенные заготовки на дальнейшую обработку транспортируются узкоколейной тележкой 8. Отходы удаляют через люки 9.
      На схеме места расположения рабочих показаны наполовину зачерненными кружками, штабель необработанного материала обозначен прямоугольником с одной диагональю, обработанного — прямоугольником с двумя диагоналями. Этими условными обозначениями будем пользоваться и в дальнейшем при описании организации рабочих мест и производственных потоков.
      Точность раскроя должна соответствовать требованиям, указанным в нормативно-технической документации на изделие и картах раскроя. На кромках и пластах заготовок не допускаются отколы, вырывы волокон, задиры, выщербины, если они не устраняются последующей обработкой.
      При раскрое отклонения от номинальных размеров заготовок, подлежащих повторной обработке, устанавливаются с учетом вида последующей обработки. Во всех случаях эти отклонения должны быть наименьшими.
     
      § 14. Обработка черновых брусковых заготовок
      Полученные после раскроя черновые брусковые заготовки деформируются вследствие нарушения раскроем возникающих при сушке досок внутренних напряжений. Кроме того, применяемые при раскрое станки и инструменты не обеспечивают качества обработки, предъявляемого к чистовым заготовкам и деталям. Поэтому полученные заготовки поступают на дальнейшую обработку, где им придают правильную форму и нужные размеры. Обработкой черновых брусковых заготовок получают прямолинейные, криволинейные и точеные чистовые заготовки и детали.
      Получение прямолинейных заготовок. Такие заготовки получают обработкой прямолинейных черновых заготовок. Обработка начинается с создания у заготовок одной или двух базовых поверхностей. Для обработки заготовки в заданный размер только по толщине или ширине достаточно одной базовой поверхности. Ею служат пласть или кромка заготовки. Для обработки заготовки в заданный размер по толщине и ширине необходимы две базовые поверхности. Ими являются пласть и кромка заготовки.
      Для создания у заготовок базовых поверхностей пользуются фуговальными станками с ручной и механической подачей. В
      илл ша
      Рис. 61. Схема фугования заготовок на одностороннем фуговальном станке с ручной подачей и стационарным электрорубанком:
      а, б, в — этапы фугования; 1 — задняя плита, 2 --направляющая линейка, 3 — заготовка, 4 — передняя плита
      учебных мастерских применяют также стационарные электрорубанки.
      При фуговании на одностороннем фуговальном станке с ручной подачей и стационарным электрорубанком (рис. 61, а) заготовку 3 обрабатываемой поверхностью кладут на переднюю плиту 4 стола. Рабочий левой рукой прижимает заготовку к столу усилием Р около ножевого вала. Правой рукой рабочий упирается в торец заготовки и надвигает ее на ножевой вал в направлении скорости подачи vs, снимая с заготовки слой древесины толщиной е. Как только передний конец обрабатываемой заготовки пройдет ножевой вал (рис. 61, б), левой рукой прижимают заготовку за ножевым валом над задней плитой 1 стола. Правой рукой рабочий продолжает подавать заготовку в направлении скорости подачи и прижимает ее к переднему столу. По окончании фугования (рис. 61, в) заготовку обеими руками прижимают над задней плитой около ножевого вала.
      Таким образом заготовка при фуговании базируется черновой поверхностью на передней плите стола, а после снятия с заготовки стружки перебазируется на заднюю плиту стола. Толщина снимаемого с заготовки слоя за один проход должна быть не более 2... 3 мм. При фуговании заготовку укладывают на переднюю плиту стола вогнутой стороной. Если за один проход заготовка не выравнивается, фугование повторяют. Сильно покоробленные заготовки фугуют за три и более прохода.
      После обработки пласти у заготовки фугуют смежную кромку. При фуговании кромки заготовку прижимают отфугованной пластью к направляющей линейке 2 станка. Базовой поверхностью при фуговании кромки служит обработанная пласть заготовки.
      На фуговальных станках с ручной подачей точность базовой поверхности получается высокой, но производительность труда низкая. Стремление повысить производительность труда привело к созданию фуговальных станков с механической подачей. Основная сложность в осуществлении механической подачи заключается в том, чтобы исключить деформацию заготовки в процессе подачи. Большинство заготовок до фугования имеет кривизну, которая при механической подаче за счет вертикальных сил прижима может быть уменьшена. В таком деформированном виде заготовка будет отфугована, а по выходе из станка примет первоначальное положение, исказив базовую поверхность. Во избежание этого стремятся создать подачу, при которой вертикальные силы были бы минимальными. Однако значительное уменьшение вертикальных сил может привести к отжиму заготовки ножевым валом в процессе обработки, появлению вибраций и ухудшению качества обработки базовой поверхности. Поэтому лучшие результаты фуговальный станок с механической подачей дает при обработке заготовок толщиной 40...60 мм и более. Механическую подачу обычно применяют в двусторонних фуговальных станках.
      Для обработки заготовки в размер по толщине и ширине применяют рейсмусовые станки и четырехсторонние продольно-фрезерные станки. При обработке на рейсмусовом станке (рис. 62, а) заготовка 4 базируется на поверхности стола 5. Заготовка подается рифленым 1 и гладким 3 валиками навстречу направлению вращения ножевого вала 2. Толщина или ширина обрабатываемой заготовки определяется расстоянием Н от стола до касательной к окружности вращения лезвия ножа.
      Рейсмусовые станки имеют механическую подачу. Поэтому при хорошо выверенной базовой поверхности после обработки получаются прямолинейные заготовки с параллельными поверхностями. При обработке покоробленных заготовок нельзя получить прямолинейные заготовки, так как под действием сил прижима подающих валиков покоробленная заготовка будет выпрямлена при проходе ее под ножевым валом и после выхода из станка она примет первоначальную форму.
      Для обработки одновременно двух и более сторон заготовки применяют четырехсторонние продольно-фрезерные станки с механической подачей. Их встраивают обычно в автоматические линии обработки брусковых заготовок.
      Заготовки обрабатывают на фуговальном, рейсмусовом и продольно-фрезерном станках при скорости резания 30...35 м1с и подаче на резец 0,75...1,3 мм.
      После обработки в заданный размер по толщине и ширине заготовки торцуют по длине, создавая базовые поверхности на торцах заготовок и придавая им точные размеры по длине, на однопильных торцовочных станках с подвижной кареткой и двухпильных концеравнительных станках.
      Заготовки на однопильном торцовочном станке с подвижной кареткой торцуют за два раза. Сначала торцуют один конец заготовки (рис. 63, а). Заготовку 6 базируют на каретке 2 с помощью линейки 1 при откинутом упоре 8. Каретка с заготовкой продвигается на пилу 5 с помощью направляющей планки 7, передвигаемой по пазу 4 стола 3. Оторцевав один конец заготовки, каретку возвращают в исходное положение (рис. 63, б), заготовку поворачивают и оторцованным концом прижимают к упору, который предварительно откидывают. Затем надвиганием заготовки на пилу торцуют второй конец заготовки.
      При торцевании на двухпильном концеравнительном станке (рис. 64) заготовка базируется на направляющих 4 и продвигается на передвижную пилу 3 подающим цепным конвейером 5 с базирующими упорами. При торцевании заготовка прижимается прижимными конвейерами 2.
      Заготовки торцуют при скорости резания 50...60 м1с и подаче на зуб пилы 0,04...0,06 м.
      При обработке черновых заготовок на фуговальном, рейсмусовом, четырехстороннем продольно-фрезерном и торцовочных станках предусматриваются подстопные места для необработанных и обработанных заготовок. Более совершенна поточная обработка черновых брусковых заготовок на автоматических линиях АЛБ и др.
      Металлическая копирная модель 1, имеющая форму той детали, которую необходимо изготовить, медленно вращается в направлении, указанном стрелкой. К копирной модели прижимается копирный ролик 2, сидящий на стержне 3, который жестко соединен со стержнем 4 втулкой 7, движущейся по направляющей 8. На конце стержня 4 находится вращающаяся фреза 5.
      При вращении копирной модели фреза описывает в пространстве контур, подобный контуру поперечного сечения копирной модели. Заготовка 6 вращается вокруг оси с частотой, равной част-тоте вращения копирной модели. При этом заготовка обтачивается фрезой, движущейся в направлении скорости подачи vs. Контур поперечного сечения полученной детали будет подобен контуру поперечного сечения копирной модели. Поперечное копирование с продольной подачей фрезы применяют для получения деталей всех форм, в том числе и асимметричных (рис. 66).
      Точность изготовления объемных криволинейных заготовок, получаемых способом поперечного копирования, в основном определяется точностью изготовления копирной модели, установкой ножей фрезы, соотношением диаметров копирного ролика и окружности, описываемой наиболее выступающим ножом фрезы.
      Получение точеных деталей.
      Точеные детали получают обработкой прямолинейных черновых заготовок на токарных станках. В связи с небольшим объемом токарных работ для точения деталей мебели применяют центровые продольные токарные станки с ручной подачей резца.
      Заготовки обрабатывают на токарном станке полукруглыми (рис. 67, а) и плоскими (рис. 67, б) стамесками и крючками (рис. 67, в). Полукруглые стамески шириной до 25 мм служат для первоначального грубого обтачивания (оцилиндровки) черновой заготовки. Угол заточки стамески (3 = 25...30°.
      Плоская стамеска (косяк) шириной 5...50 мм имеет угол скоса фс = 25...30° и двустороннюю заточку под углом 20...25°. Косяк служит для чистового обтачивания и подрезания торцов. Крючки шириной 2...5 мм применяют для выборки внутренних выточек и наружных канавок.
      Заготовки обрабатывают на токарных станках следующим образом. Квадратную заготовку устанавливают в центрах или патроне (короткие заготовки длиной не более 200 мм). Перед установкой кромки квадратных заготовок следует стесать топором, придавая заготовке форму, близкую к цилиндрической. Затем на расстоянии 2...3 мм от наиболее выступающей части заготовки устанавливают подручник токарного станка. Верхняя часть подручника должна быть выше уровня центров. После установки заготовку 1 оцилиндровывают (рис. 68, а) полукруглой стамеской 2. При этом угол резания составляет 45°, толщина снимаемой стружки не более 3 мм, припуск на последующую обработку 2...5 мм. Оцилиндрованная заготовка имеет волнистую поверхность, поэтому перед дальнейшей обработкой ее зачищают (снимают волны) косяком.
      Затем оцилиндрованную поверхность заготовки размечают карандашом по линейке, штангенциркулем или гребенкой 3 (рис. 68, б). После разметки выполняют чистовое точение заготовки в соответствии с чертежом и одновременно подрезают торцы. Точение производят косяком 4 (рис. 68, в). При чистовом точении угол резания составляет 35...50°, толщина снимаемой стружки от 1 мм в начале точения до 0,1 мм при зачистке поверхности косяком. Контролируют полученный профиль детали 5 шаблоном 6, не снимая ее со станка (рис. 68, г). Затем деталь зачищают шкуркой и отрезают косяком.
      Для получения круглых плоских деталей (типа розеток) обрабатываемую заготовку крепят шурупами на планшайбе станка. Перед обработкой заготовку предварительно опиливают по контуру на ленточной пиле. Подручник устанавливают параллельно плоскости обрабатываемой заготовки.
      При точении деталей на обрабатываемых поверхностях могут появиться трещины, обычно причина их — оцилиндровка заготовки косяком вместо полукруглой стамески. Кривая режущая кромка полукруглой стамески позволяет избежать появления трещин и распространения их по поверхности обработки. Второй вид брака при точении — получение детали меньших, чем задано чертежом, размеров. Поэтому при точении необходим промежуточный контроль штангенциркулем.
      Точность изготовления точеных деталей с помощью ручного инструмента невысокая и в основном соответствует точности обработки заготовок по замерам. Поэтому для сопрягаемых элементов точеных деталей, например шипов, следует предусматривать дополнительную обработку (обжим в пресс-форме).
      Рабочее место токаря должно быть свободным и хорошо освещенным. Его оборудуют шкафом для хранения инструмента, шаблонов, рабочей одежды и защитных очков. Выточенные детали должны храниться в специальных ящиках.
      При работе на токарных станках может произойти вылет заготовки из станка, если заготовка закреплена непрочно. Вылет заготовки, а также инструмента из рук рабочего может произойти, если подручник установлен от заготовки на большом расстоянии, верхняя часть подручника расположена ниже уровня центров, производится сильный и неравномерный нажим инструмента на заготовку при работе.
      Вылетевшая заготовка и инструмент могут быть причиной серьезной травмы. В связи с этим при работе необходимо проверять крепление заготовки в станке, не обрабатывать заготовки с трещинами, устанавливать в процессе работы подручник от заготовки на расстоянии не более 20 мм, соблюдать режимы резания. Для защиты глаз от попадания стружки при обработке заготовок следует работать в защитных очках.