 |
Реферат
по предмету:
“Товароведение”
Тема: “Классификация машин и инструментов для обработки древесины”
.
Санкт-Петербург
1998 г.
Оглавление.
1. Введение
2. Классификация оборудования.
3. Показатели технического уровня оборудования.
4. Станки для раскроя древесных материалов.
* Окорочные станки.
* Лесопильные рамы.
* Круглопильные станки.
* Ленточнопильные станки.
* Продольно-фрезерные станки .
* Рейсмусовые станки
* Фрезерные станки.
* Шипорезные станки.
* Сверлильные, сверлильно-фрезерные (пазовальные) и долбежные станки.
5. Токарные станки.
* Центровые станки
* Лоботокарные станки
* Круглопалочные станки
6. Автоматизация производственных процессов в деревообрабатывающих производствах.
Введение
Древесина используется практически во всех сферах человеческой деятельности. Это и промышленное производство и сельскохозяйственное производство. Древесина также используется для изготовления моделей при конструировании той или иной детали. Большое применение древесина находит в строительстве, изготовлении мебели.
Древесина может использоваться как в круглом виде так и в виде пиломатериалов различного назначения. Требования к качеству древесины определяются действующими в Российской Федерации ГОСТами. Для более глубокой переработки и выхода наиболее качественной и ценной пилопродукции необходимо иметь соответствующее исходное сырье: на первой стадии это хлысты (хвойные и лиственные), которые заготавливаются на лесосеке. Разделка хлыстов на сортименты наиболее часто производится на нижних складах лесных предприятий, в большинстве имеющие подъездные железнодорожные пути.
Перед тем, как раскрежевать хлысты на сортименты их необходимо очистить от сучьев. Это делается на верхних складах при вывозе хлыстами и на нижних складах при вывозе деревьями. Для этого широко применяются передвижные сучкорезные машины различных модификаций и стационарные установки.
В своем реферате я рассмотрю вопросы деревообработки лесоматериалов, при использовании различных деревообрабатывающих станков и инструментов.
Классификация оборудования.
Существует большое количество признаков, по которым можно классифицировать оборудование. Наиболее распространена классификация по технологическому и конструктивным признакам. По технологическому признаку деревообрабатывающее оборудование подразделяется на дереворежущее общего и специального назначения, клеильно-сборочное, прессовое, отделочное и сушильное. Появились также многооперационные автоматические машины и линии, в которых выполняются различные комбинации технологических операций (обработка резанием, облицовывание, сборка, сушка и др.).
Машины по классификационным признакам подразделяются на следующие классификационные группы.
Число одновременно обрабатываемых деталей.
1. Одно-, двух-, трех-, многопредметные;
Одно-, двух-, трех-, многопоточные
Число одновременно обрабатываемых сторон детали.
2. Одно-, двух-, трех-, четырехсторонние
Число позиций обработки.
3. Одно-, двух-, трех-, четырех-, многопозиционные.
Число шпинделей с главным рабочим органом.
4. Одно-, двух-, трех-, четырех-, многошпиндельные
Схема (траектория) движения обрабатываемой детали.
5. С замкнутой или разомкнутой схемой движения: с прямолинейной или криволинейной траекторией.
Компоновка машины
6. Вертикальная, горизонтальная, круговая, звездообразная.
Степень конструктивной преемственности.
7. Оригинальной конструкции, унифицированные, нормализованные, агрегатированные.
Характер относительного перемещения подачи обрабатываемой детали и инструмента.
8. Цикловые - с прерывистым перемещением детали или инструмента и проходные - с непрерывным перемещением детали.
По технологическому признаку станки общего назначения подразделяются на следующие типы: окорочные, лесопильные рамы, ленточнопильные, круглопильные, продольно-фрезерные, фрезерные, шипорезные, сверлильные, сверлильно-пазовальные, долбежные, токарные, и шлифовальные.
Для различия типов и моделей в деревообрабатывающем станкостроении принята буквенная индексация станков:
Окорочный ..................................................................................ОК
Лесопильные рамы ....................................................................Р, 2Р, РГ
Ленточнопильные станки ........................................................ ЛБ, ЛД, ЛС
Круглопильные станки ........................................................ ЦД, ЦР, ЦТ, ЦК
Фуговальный ............................................................................. СФ
Рейсмусовый ................................................................................СР
Четырехсторонний продольно-фрезерный ........................... С
Фрезерный ................................................................................... Ф
Шлифовальный .......................................................................... Шл
Шипорезные для рамного шипа ............................................. ШО, ШД
Шипорезные для ящичного шипа ........................................ ШП, ШлХ, ШК
Сверлильный .................................................................................СВ
Сверлильно-пазовальный ................................................................ СВП
Долбежный с фрезерной цепочкой ................................................. ДЦ
Токарный ............................................................................................. Т
Круглопалочный ............................................................................... КП
Первые буквы индексации обозначают основной признак станка и его технологическое назначение. Кроме этих букв для указания максимального характерного параметра и модели станка проставляют соответствующие цифры.
Например, индексация Ф2К-2 означает - станок фрезерный, двухшпиндельный, с карусельным столом, второй модели; ЛС80-5 - станок ленточнопильный, столярный, диаметр рабочих шкивов 800 мм, пятая модель и т. д.
Показатели технического уровня оборудования.
Общие положения. Под техническим уровнем оборудования понимается совокупность показателей, характеризующих его соответствие современным достижениям науки и техники и определяющих степень пригодности оборудования по назначению.
В соответствии с ГОСТ 22851-77 и методическими указаниями РД-05 149, для оценки технического уровня оборудования понимается совокупность показателей: назначения, надежности, эргономические, эстетические, технологичности, унификации, патентно-правовые, экологические, безопасности и экономические.
Показатели назначения. Показатели назначения характеризуют свойства оборудования, определяющие основные функции для выполнения которых оно предназначено, и обусловливают область его применения. К ним относятся название машины и назначение, техническая характеристика (размеры обрабатываемых заготовок и получаемых деталей, скорость подачи, установленные мощности, частота вращения и диаметр режущего инструмента, габаритные размеры и т. д.)
Показатели функциональной и технической эффективности характеризуют полезный эффект от эксплуатации оборудования и прогрессивность технических решений заложенных в него. Наиболее важными показателями являются следующие.
1. Производительность машин, выражающая количество продукта, вырабатываемого на них в единицу времени (шт.ч, м3 .ч, м2 .ч).
Различают технологическую, цикловую и фактическую производительность. Технологической (идеальной, фиктивной) называется производительность машины при непрерывной работе, т. е. без потерь времени на вспомогательные операции. На самом деле каждая машина теряет часть времени на вспомогательные и внецикловые операции, так что этот показатель фиктивный и нужен для оценки и сравнения схем и моделей машины по основному показателю - технологичности обработки на машине.
Цикловой (конструктивной) называется производительность без учета внецикловых потерь. Она характеризует конструктивное совершенство станка.
Качество обработки деталей, характеризующееся точностью их изготовления и степенью шероховатости обработанной поверхности.
Технологической называется точность, с которой детали обрабатываются на данной машине. Она характеризуется величиной фактической погрешности размеров и формы по сравнению с заданными чертежами. Технологическая точность должна обеспечить установленный уровень взаимозаменяемости деталей при сборке, заданную точность изделия и экономическую эффективность обработки.
Дереворежущее оборудование по технологической точности подразделяется на четыре группы. Машины, изготовленные по заданному классу точности, должны обеспечить обработку деталей соответствующих квалитетов: особой точности 10-11-й квалитеты, повышенной точности 12-14-й квалитеты, средней точности 15-16-й квалитеты, низкой точности 17-18-й квалитеты.
3. Геометрическая точность машины. Точность работы машины (технологическая точность) зависит от точности её изготовления, называемой геометрической точностью. Существуют стандартные виды испытаний станков на геометрическую точность, при которых проверяется точность работы механизмов или точность изготовления элементов машины безотносительно к другим её узлам и элементам: прямолинейность или плоскостность направляющих или поверхностей столов, точность вращения (биение) шпинделей - радиальное и осевое, точность ходового винта и др.; правильность взаимного положения и движения узлов и элементов машины; параллельность или перпендикулярность основных направляющих или поверхностей стола и осей шпинделей, соосность или параллельность шпинделей, смещение валов или суппортов в зазорах опор и направляющих и т. д.
Проверку геометрической точности для машин соответствующих типов проводят по нормам ГОСТа, которые приводятся в техническом паспорте на оборудование. Например, плоскостность проверяется следующим способом: на проверяемую поверхность в продольном и диагональном направлениях устанавливают калиброванные плитки или щупы (класс точности 2) одинаковой толщины; на них проверочной гранью кладут контрольную линейку (класс точности 3); просвет между поверхностью и гранью линейки проверяют щупом. Сравнение наибольшей погрешности с её допускаемыми значениями, указанном в техническом паспорте или ГОСТе, позволяет определить класс точности станка.
4. Жесткость - способность тела или системы тел оказывать сопротивление деформирующему действию внешних сил.
Технологическая система станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД) представляет собой упругую систему, деформации которой под воздействием сил, возникающих при обработке, вызывают погрешности в точности обработки. Поэтому придание механизмам машины достаточной жесткости и сохранение ее в процессе эксплуатации машины является гарантией обеспечения технологической точности.
Жесткость серийно выпускаемых машин нормируется техническими условиями и ГОСТами.
5. Виброустойчивость - Это способность оказывать сопротивление вибрациям, т. е. периодическим колебаниям большой скорости.
Колебания характеризуются амплитудой и частотой. Колебания делятся на свободные , или собственные, и вынужденные. Собственные возникают когда тело, получив некоторое количество энергии извне, колеблется под действием возвращающейся силы. Поведение системы при собственных колебаниях дает ее динамическую характеристику. Вынужденные колебания вызываются внешним периодическим воздействием, например силами резание и т.д. Частота возмущающейся силы, при которой амплитуда вынужденного колебания достигает максимума, называется критической. Совпадение частот собственных и вынужденных колебаний называется резонансом. Основные величины определяющие виброустойчивость машин декремент затухания, разница в частоте собственных и вынужденных колебаний и амплитудой колебаний.
Показатели надежности. Основные понятия и определения теории надежности регламентированы ГОСТ 27.002-83. Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.
Надежность - комплексное свойство, которое включает в себя безотказность, долговечность и ремонтопригодность.
Безотказность - свойство машин непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени. Долговечность - свойство машины сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность - свойство машины, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем ремонтов и технического обслуживания.
Эргономические показатели. Эргономические показатели характеризуют систему человек - машина и учитывают комплекс гигиенических, антропометрических, физиологических и психологических свойств человека, проявляющихся в производственных процессах.
Эстетические показатели. В группу эстетических показателей входят: а) информационная выразительность, характеризующая способность машины отражать в форме сложившиеся в обществе эстетические представления и культурные нормы; б) рациональность формы, характеризующая соответствие формы объективным условиям изготовления и эксплуатации машины, а также правдивость выражения в ней функционально-конструктивной сущности машины; в) целостность композиции, характеризующая гармоничное единство частей и целого, органическую взаимосвязь элементов формы машины.
Показатели технологичности. Эти показатели характеризуют свойства продукции, обусловливающие оптимальное оптимальное распределение затрат материалов, средств, труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции. К числу основных показателей этой группы относят показатели трудоемкости, материалоемкости и себестоимости.
Показатели унификации. Эти показатели характеризуют насыщенность машины стандартными унифицированными и оригинальными составными частями, а также уровень унификации с другими машинами. К ним относят: коэффициент повторяемости, коэффициент изменяемости и коэффициент унификации.
Патентно-правовые показатели. Группа патентно-правовых показателей подразделяется на подгруппы показателей патентной защиты и патентной чистоты. Первые показатели выражают степень защиты машины авторскими свидетельствами Российской Федерации и патентами в странах предполагаемого экспорта или продажи лицензий на отечественные изобретения.
Показатель патентной чистоты выражает степень воплощения в машине, предназначенной для реализации только внутри страны, технических решений, не попадающих под действие выданных в РФ патентов исключительного права, а для машины, предназначенной для реализации за рубежом, технических решений , не попадающих также под действие патентов, выданных в странах предполагаемого экспорта. Он позволяет судить о возможности беспрепятственной реализации машин в РФ и за рубежом.
Экологические показатели. Экологические показатели характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации или потреблении машин. Для обоснования необходимости учета этих показателей проводится анализ процессов эксплуатации машины, с целью выявления возможных химических, механических, звуковых, биологических и других воздействий на окружающую природную среду.
К экологическим показателям, например, относятся: содержание вредных примесей или пыли, выбрасываемых в окружающую среду; вероятность вредного излучения в окружающую атмосферу и т. д.
Показатели безопасности. Показатели безопасности характеризуют особенности машины, обусловливающие при ее эксплуатации или потреблении безопасность обслуживающего персонала. Помимо этого показатели безопасности должны отражать требования, обусловливающие меры и средства защиты человека в условиях аварийной ситуации, не санкционированной и не предусмотренной правилами эксплуатации в зоне возможной опасности. Примерами показателей безопасности могут служить: вероятность безопасной работы человека в течении определенного времени; время срабатывания защитных устройств; сопротивление изоляции токоведущих частей, с которыми возможно соприкосновение человека; наличие блокирующих устройств или аварийной сигнализации и т. д.
Экономические показатели. Эти показатели представляют собой особую группу показателей, характеризующих затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию машины. Примеры экономических показателей следующие.
А. Себестоимость изготовления продукции.
Б. Стоимость проектируемой машины.
В. Рентабельность. Рентабельностью называют показатель, определяющий прибыльность предприятия.
Станки для раскроя древесных материалов.
Окорочные станки. В современном производстве применяются в основном окорочные станки трех видов: роторные с притупленными короснимателями, суппортные с фрезерными головками и гидравлические. Наибольшее распространение в нашей стране получили станки роторного типа. Притупленные коросниматели закрепляются во вращающемся роторе. Центрирование бревна по оси ротора производится автоматически. Нажимное усилие создается пружинами, пневматическими или гидравлическими цилиндрами. Это усилие в зависимости от состояния древесины принимается равным 750 ... 1750 Н. Съем коры происходит по камбиевому слою.
Лесопильные рамы. Лесопильные рамы предназначены для продольного распиливания бревен и брусьев на пиломатериалы. Пиление производится одной или несколькими полосовыми пилами, натянутыми в пильной рамке и составляющими состав пил.
В зависимости от специализации лесопильные рамы делятся на две группы: общего и специального назначения. Рамы общего назначения предназначены для распиловки бревен и брусьев на пиломатериалы с установкой в стационарных лесопильных цехах. По конструктивным признакам они могут быть одноэтажные (Р63, Р80) и двухэтажные (2Р50, 2Р63, 2Р80, 2Р100). В зависимости от технологии производства рамы могут быть первого (2Р63-1) и второго (2Р63-2) рядов. Рамы общего назначения всегда оборудуются четырехвальцовым механизмом подачи.
К лесопильным рамам специального назначения относятся: горизонтальные (РГ), коротышевые (РК), тарные (РТ) и передвижные (РПМ). Особенностью горизонтальной лесопильной рамы является то, что пильная рамка, несущая одно пильное полотно, перемещается в горизонтальном направлении. Продольная подача бревна производится тележкой. Подача на толщину отпиливаемой доски производится суппортом пильной рамки. Они предназначены для раскроя кряжей ценных пород, а также для выпиливания ванчесов в фанерном производстве.
Коротышевые лесопильные рамы предназначены для распиловки бревен длиной до 3 м. Их особенностью является наличие восьмивальцового механизма подачи для надежного базирования коротких бревен в процессе распиловки.
Тарные лесопильные рамы используют для распиловки бревен на тарную дощечку толщиной до 6 мм при незначительных отходах древесины в опилки за счет тонкого до (1 мм) полотна пилы.
Передвижные лесопильные рамы применяют во временных лесопильных цехах, на лесных делянках. Их устанавливают на подвижных платформах и транспортируют к месту назначения без демонтажа тракторами и автомашинами.
Для раскроя пиломатериалов, заготовок и листовых материалов (фанеры, столярных, древесно-стружечных и древесноволокнистых плит) на заготовки и детали применяют круглопильные и ленточнопильные станки.
Круглопильные станки. В зависимости от технологического назначения круглопильные станки разделяют на станки для поперечного, продольного и смешанного раскроя материала.
На станках для поперечного раскроя осуществляется раскрой материала по длине на черновые заготовки и точная торцовка деталей. Имеются станки с подачей пилы на обрабатываемый материал и с подачей материала на пилы. В станках с подачей пилы траектория пильного диска может быть по дуге и прямолинейной. Пильный диск по отношению к материалу располагается сверху или снизу.
Все станки для поперечного раскроя называются торцовочными. К торцовочным станкам с подачей пилы по дуговой траектории относятся балансирные и маятниковые. Наибольшее распространение имеют торцовочные станки с прямолинейным надвиганием пилы на материал, к которым относятся шарнирные и суппортные. Суппортные торцовочные станки обеспечивают более точную распиловку, чем шарнирные.
Круглопильные станки для продольного и смешанного раскроя бывают с ручной и механизированной подачей материала на пилу. Органами подачи могут быть вальцы, конвейеры и каретки. По числу одновременно работающих пил станки могут быть одно-, двух-, и многопильные. Станки с ручной подачей материала на пилу предназначаются для точной торцовки деталей после строгания. На этих станках можно раскраивать материал по всем направлениям - вдоль, поперек и под углом. поэтому их называют универсальными. Станки снабжаются каретками и автоподатчиками для более точного направления материала на пилу.
Для продольного раскроя применяют в основном станки с механизированной подачей материала. По назначению они подразделяются на следующие основные группы:
обрезные однопильные с вальцово-дисковой подачей для обрезки одной кромки у необрезных досок или продольного раскроя досок и заготовок по линейке, установленной на станке;
прирезные одно- или многопильные с гусеничной подачей для точной прирезке досок и заготовок по ширине;
многопильные станки с вальцовой подачей для раскроя досок и заготовок на планки и рейки;
ребровые станки с вальцовой подачей для раскроя толстых досок и заготовок на тонкие одинарные.
Ленточнопильные станки. Ленточнопильные станки для раскроя древесных материалов в зависимости от назначения разделяются на следующие группы:
- станки делительные с механизированной подачей для продольного раскроя брусьев, толстых досок и горбылей на тонкие доски или заготовки;
- станки столярные с подачей вручную или съемным автоподатчиком для прямолинейного или криволинейного раскроя пиломатериалов, щитов, плит и фанеры.
- бревнопильные.
Ленточнопильные станки делительные могут быть вертикальные и горизонтальные, столярные - только вертикальные.
Механизмы резания этих трех типов станков мало чем отличаются в конструктивном отношении. Основное различие этих станков заключается в конструкции механизма подачи. На столярных станках подача обычно ручная, на делительных подача материала механизирована, вальцовочного или вальцово-гусеничного типа. подающие элементы механизма подачи располагаются вертикально. На бревнопильных станках бревно закрепляется на тележке и подается на режущий инструмент.
Продольно-фрезерные станки .
Продольно-фрезерные станки предназначены для формирования продольных поверхностей по сечению брусковых и щитовых деталей . Обработка поверхностей производится методом фрезерования ножевыми валами или насадными фрезами. Станки подразделяются на фуговальные, рейсмусовые и четырехсторонние.
Фуговальные станки предназначены для создания одной или двух базовых поверхностей за один проход. Они могут быть с ручной и механизированной подачей; одно- или двусторонние.
На двусторонних станках перпендикулярно продольной оси ножевого вала устанавливается вертикальный кромкофуговальный шпиндель. Механизм подачи может быть вальцового или конвейерного типа.
Рейсмусовые станки
предназначены для обработки заготовок в размер на заданную толщину. ни могут быть односторонние и двусторонние. На односторонних обрабатывается поверхность,
29-04-2015, 04:03