Механическая обработка древесины сообщение

Обновлено: 05.07.2024

Действующие нормативные документы определяют механическую обработку древесины как действия, в результате которых должны получиться заготовки или готовые изделия заданной формы и размеров, и при которых не происходит изменения химического состава дерева.

Работа с древесиной регламентируется множеством нормативных документов, среди которых наиболее известны следующие:

Основные виды обработки древесины резанием

Основные виды механической обработки древесины резанием
.

Обработка древесины резанием на производстве механизирована. Различают механическую обработку древесины со снятием стружки и без снятия стружки.

К первому виду относятся пиление, точение, строгание, фрезерование, сверление, долбление и шлифование.

Без снятия стружки древесину режут ножницами и высекают в штампах.

Механическое пиление — наиболее распространенный метод резания древесины . Осуществляют пиление с помощью лесопильных рам, ленточных, круглопильных и цилиндропильных станков. Лесопильные рамы (пилорамы) и ленточно-пильные станки применяют для распиливания бревен на доски и бруски. С помощью круглопильных станков проводят поперечный и продольный раскрой пиломатериалов. Цилиндрическими пилами на цилиндропильных станках выпиливают клепку для производства бочек.

Механическое точение – также распространенный метод обработки древесины . Детали обрабатывают на токарных станках.

Строгание и фрезерование древесины – это механическое резание и ее вращающимися многорезцовыми инструментами – фрезами, ножевыми валами, горизонтально движущимися ножами. Они снимают слой древесины в виде стружки.

Строгание и фрезерование бывает продольным (вдоль древесных волокон) и поперечным (поперек волокон). Осуществляют фрезерование на фрезерных, шипорезных и копировальных станках, получают пазы, шипы, гнезда, проушины, а также детали со сложными криволинейными поверхностями. Строгают древесины на строгальных станках, получают ровную гладкую поверхность на заготовках, а также строганный шпон.

Механическое сверление- выполняют на сверлильных и комбинированных (сверлильно-фрезерных ) станках.

Механическое долбление – проводят на цепнодолбежных станках для получения прямых пазов, продолговатых отверстий и гнезд.

Механическое шлифование- проводят на шлифовальных станках. С помощью шлифовальных станков деталям и изделиям очень быстро придают гладкую поверхность.

Все рассмотренные методы механической обработки резанием, несмотря на значительные различия в конструкции режущих инструментов, в характере их движения, в устройстве станков, имеют и существенное сходство. Оно заключается в том, что обработка заготовки осуществляется за счет снятия стружки режущими инструментами , рабочие части которых имеют форму клина. Кроме того, все станки представляют собой технологические машины.

Механическую обработку древесины без снятия стружки проводят с помощью ножниц, с плоскими или дисковыми ножами, а также в штампах, состоящих из подвижного пуансона и неподвижной матрицы. Ножницами разрезают листы шпона и фанеры, а в штампах высекают на них бракованные места.

В школьных мастерских механическая обработка древесины производятся на токарных, сверлильных и комбинированных (фрезерно- круглопильных) станках.

На комбинированных станках ввиду их повышенной опасности разрешается работать только учителям.

В деревообрабатывающей промышленности, как и в машиностроении, все более широкое применение находят станки-автоматы. Они более производительны, освобождают человека от тяжелого физического труда, с их внедрением улучшаются условия работы, повышается качество продукции.

Обработка резанием

(рис. 2.1) заключается в проникновении лезвия инструмента с режущей кромкой 3 в материал заготовки 2 с последующим отделением определенного слоя материала в виде стружки 4. Лезвие инструмента 1 представляет собой клинообразный элемент.

На рабочей части инструмента может располагаться одно или несколько лезвий (клиньев) определенной формы. Режущий инструмент с заданным числом (одно, два, три и т.д.) лезвий установленной формы называют лезвийным инструментом, а обработку таким инструментом — лезвийной обработкой (рис. 2.2).

Слой материала заготовки, деформированный и отделенный в результате обработки резанием, называется стружкой

. Обработка резанием заключается в срезании с обрабатываемой заготовки некоторой массы металла, специально оставленной на обработку и называемой припуском. Припуск может удаляться одновременно с нескольких поверхностей заготовки или последовательно с каждой обрабатываемой поверхности. После срезания с заготовки всего припуска, оставленного на обработку, исходная заготовка прекращает свое существование и превращается в готовую деталь.

Срезанная с заготовки стружка является побочным продуктом (отходом) обработки материалов резанием. Пластическое деформирование и разрушение материала припуска с превращением его в стружку протекает при резании в специфических условиях, характерных только для обработки материалов резанием. Таким образом, типичным признаком обработки резанием является стружка.

Все способы и виды обработки, основанные на срезании припуска и превращении материала в стружку и подчиняющиеся общим закономерностям, можно объединить термином «резание материалов

Завершающий этап — шлифование получившихся заготовок с помощью шлифовальных шкурок.

К наиболее популярным электрическим инструментам для обработки дерева механическим способом относятся электролобзик, электродрель, а также шлифовальные машины.

Для электролобзика необходимо правильно подобрать пильные полотна в зависимости от конкретной породы дерева, — необходимы пилки с шагом зубчиков в диапазоне 2,5–4 мм.

Сверления производят электродрелью, сменной деталью в которой являются сверла — режущие инструменты различного диаметра и формы. К наиболее распространенным видам сверл можно отнести следующие:

— винтовое — для сверления отверстий небольшого диаметра, используется для древесины любых пород;

— перьевое —для сверления отверстий большого диаметром до 50 мм и глубиной —до 150 мм;

— сверло Форстнера — симбиоз сверла и фрезы (инструмент с несколькими режущими лезвиями или зубьями);

— фрезерное сверло, имеет режущие кромки, расположенные по всей длине;

— кольцевое сверло — для сверления отверстий, в том числе большого диаметра.

При работе с электрическими инструментами заключительным этапом также является шлифование. Для него применяются шлифовальные машинки, которые выравнивают поверхность обрабатываемой заготовки. Для машинок важно подобрать подходящий шлифовальный диск с абразивным материалом для грубой и более мягкой обработки.

Столярная мастерская: обустраиваем, выбираем инструменты, учимся работать с деревом

Столярка – это не только помещение для работы с деревом. Это хобби, которым увлечены многие мужчины. Ведь оно позволяет смастерить все необходимое для дома и участка своими руками – от мебели до беседки. Какое оборудование столярной мастерской нужно, как и где обустроить это помещение, чтобы было удобно и безопасно работать, какими инструментами обзавестись, с чего начинать, как научиться работать с деревом, что вообще можно из него сделать – опытом и идеями делится FORUMHOUSE.

Статьи:

Обустройство столярной мастерской. Потребность в небольшой столярной мастерской у тех, кто занимается домашним хозяйством, существует всегда. И если вы не знаете, в каком помещении должна располагаться мастерская по дереву, как ее распланировать, что в первую очередь разместить внутри него, какие столярные инструменты начинающему столяру лучше не приобретать – прочтите данную статью до конца.

Столярные станки для домашней мастерской.

Деревянные фантазии. Необычные столярные изделия. Сколько бы ни появлялось новых синтетических материалов для строительства и декора, дерево остается нужным, незаменимым и любимым во все времена. Из пластичной и податливой древесины мастера столярного дела продолжают создавать свои шедевры. Работа с деревом не устаревает. Из этого обзора вы узнаете, какие неожиданные вещи можно сделать из этого самого экологичного и доступного материала.

Сушилка для древесины своими руками. Проблема поддержания оптимальной влажности у пиломатериалов актуальна как среди строителей, так и среди любителей что-либо изготовить в собственной столярной мастерской. Сушка древесины в домашних условиях позволяет неплохо сэкономить на ее покупке, ведь сухое сырье всегда стоит дороже влажного.

Строгать – так строгать! Электрический рубанок – важнейший инструмент для всех, кто имеет дело с обработкой древесины или собирается научиться этому ремеслу, а при строительстве или ремонте он может стать незаменимым помощником. Электрорубанком доводят заготовки до нужных размеров, выравнивают поверхности, удаляют зазубрины, заусенцы и сучки, срезают кромки, выбирают пазы. Как выбрать этот электроинструмент – разбираемся в статье.

Пила-помощница. В домашнем хозяйстве и на приусадебном участке пила – незаменимый инструмент, для которого всегда найдется работа. Какая пила лучше – бензиновая или электрическая со сравнением функциональности и цен читайте на FORUMHOUSE.

Видео:

Верстак. Каким должно быть рабочее место столяра – краснодеревщика, рассказывает известный мастер Всеволод Полтавцев, у которого своя столярная мастерская в Москве. Работа краснодеревщика кипит за особым рабочим местом – верстаком. И это не просто стол или инструмент – это точный механизм, изготовление которого требует немало опыта и усилий.

Мебель своими руками. Нестандартные решения. Сергей Ильин построил дом практически полностью своими руками, а после, имея необходимые станки для столярной мастерской, мебель тоже решил делать сам. По нескольким причинам. Даже, можно сказать, с философским подходом к её изготовлению. Из недорогих мебельных щитов он изготовил кухню, кабинет, различные шкафы, стеллажи. Реализовал несколько нестандартных идей — меблированная комната, шкаф-стена, мебель, облегчающая уборку. В сюжете любитель столярничать делится, какие результаты дала его работа с деревом своими руками.

Инструменты в столярной мастерской. Рекомендации специалиста. Столярное дело для Александра Холодникова – это и хобби, и профессия одновременно. В видео Александр советует, как правильно обустроить свою столярную мастерскую. Какие станки нужны для столярной мастерской, каковы необходимые инструменты столярной мастерской, какие более редкие инструменты он рекомендовал бы купить, особенно, если вы собираетесь делать столярные изделия на заказ. А также рассказывает об устройстве фрезерного станка, изготовленного собственноручно из подручных материалов.

Гараж и столярная мастерская в одном здании. Александр – московский столяр, и сам изготавливает деревянные окна. На приобретенном загородном участке ему нужно было место для работ, и он решил совместить столярную мастерскую с гаражом. Установив столярные инструменты и станки, он принялся за работу!

Изготовление простой чердачной лестницы. В деталях. С помощью мастера-столяра демонстрируем все этапы изготовление простой чердачной лестницы из дуба.

Деревянные лестницы. Часто лестница, установленная в деревянном доме, спустя время меняет свою геометрию и начинает смещаться относительно основной конструкции. Но ошибок можно избежать. Как это сделать, расскажет столяр-краснодеревщик Денис Андреев. А заодно даст профессиональный совет для тех, кто любит делать мебель своими руками.

Состаривание древесины. Мастер-класс. Брашировка – особая технология структурирования древесины, благодаря которой изделия из дерева приобретают благородный состаренный вид. В сюжете — мастер-класс от архитектора Сергея Петрова по состариванию древесины для мебели. Способ, показанный Сергеем, позволяет сделать доску гладкой, приятной на ощупь и, что очень важно для мебели, – без заноз.

Тема на форуме:

Столярка для дома и дачи – это еще одна многотомная тема о технологиях, которые можно использовать для обработки дерева и приемах работы с деревообрабатывающим инструментом. Здесь форумчане делятся своими секретами и личным опытом.

Выбор фрезера. Ручной деревообрабатывающий электроинструмент для фрезерования – еще один хороший помощник столяра, особенно, когда столярня вот-вот разрастется до размеров большого цеха. Обработать кромки, вырезать пазы, просверлить отверстия – далеко не полный перечень работ, с которыми он легко справится. При условии – если вы к его покупке отнеслись с пониманием дела, а не просто выбрали самый недорогой.

Что получают в результате

В результате обработки из древесины получаются следующие виды материалов:

доска — плоский с обеих сторон кусок дерева, ширина доски находится в зависимости от ее толщины и должна превышать ее не менее, чем в два раза;
брус — в отличие от доски имеет одинаковую ширину и толщину, равную 100 мм, или свыше этого значения;
шпон — тонкие древесные листы необходимой толщины, полученные в результате распиловки вдоль бревна или бруса. Толщина шпона находится в диапазоне 0,1-10 мм;
кругляк — оцилиндрованное бревно, дерево без верхушки с поверхностью, зачищенной от веток, сучков и неровностей.

Для работников, выполняющих обработку древесины, необходимо использовать средства индивидуальной защиты. Так, при работе на им необходима защита рук, органов зрения, а также дыхания и слуха. Одежда и обувь работающих на деревообработке должны быть удобными, чтобы не стеснять движения.

Сверлильный и резьбонарезной инструмент столяра

Для сверления отверстий в древесине применяют:

напарье и центровую перку – перьевое или ленточное сверло с деревянной ручкой. В центре режущей кромки перки имеется винтовая резьба;
буравчик – небольшое сверло с конической режущей частью и резьбой;
раздвижное сверло для сверления неглубоких отверстий большого диаметра, возле режущей части которого имеется выдвижная штанга с резцом на конце;
коловорот — инструмент с патроном для зажима сверл, имеющий коленчатую конструкцию;
ручную или электрическую дрель;
сверлильный станок.

Сверла для древесины имеют шип или винтовую резьбу в центре режущей кромки для облегчения процесса сверления и выступы по краям режущей кромки для повышения гладкости стенок отверстия.

Пазы различной формы проделывают стамесками и долотами. Долото отличается от стамески наличием металлического кольца на конце ручки. Стамеска имеет более тонкое лезвие, применяется для выборки небольших пазов, снятия фасок. Долото служит для выдалбливания отверстий.

Для нарезания резьбы используют специальные плашки (вентильни), фрезы, метчики, токарные станки с соответствующей оснасткой. Резьбу по дереву нарезают с большим шагом, она имеет круглый или трапециевидный профиль.

Лесоматериалы в нынешней строительной индустрии невероятно популярны. Их используют для выполнения и решения самых разных задач. Конечно, это вовсе не значит, что такой вид материалов применяется исключительно в строительстве. Их используют и при изготовлении музыкальных инструментов, и при создании спортивного инвентаря.

Сфера применения лесоматериалов довольно обширна! Поэтому сейчас крайне важно, чтобы их изготавливали с соблюдением экологических норм и правил. И хорошо об этом известно! Поэтому они производят только экологически чистую древесину. Для этого было сделано очень многое. К примеру, на предприятии установили новую трубу для вывода воздуха. Ее высота составляет 95 метров. Также были заменены и канализационные трубы, поэтому нет никакого риска, что отходы производства попадут в почву или воздух.

Да и в целом все отходы — это пар и вода, которые не составляют никакого вреда для окружающей среды!

Но какие же существуют методы производства лесоматериалов и обработки древесины? Всего таких метода три:

Первый метод исключительно биологический.
Второй имеет химическое происхождение.
Третий метод полностью механический.

Рассмотрим более детально каждый из них, чтобы понять в чем кроются главные особенности.

Что такое механическая обработка

Защита деревянных конструкций

К сожалению, при всей природной красоте и экологичности изделия из дерева подвержены разрушению в следствии гниения, особенно, если эти конструкции находятся на открытом воздухе, где существуют перепады температур, атмосферные осадки, пыль и ветер.

Для защиты деревянных конструкций используют три типа защиты:

окрашивание изделий специальными красителями, которые не только улучшают внешний вид, но и предотвращают попадание внутрь изделия влаги, болезнетворных микроорганизмов; красящие составы могут иметь натуральную и синтетическую основу;
пропитка изделий специальными составами, заполняющими все внутренние пустоты деревянного изделия, что способствует продлению срока службы;
антисептические покрытия — нанесение на поверхность деревянной конструкции специального химического состава, предотвращающего попадание внутрь бактерий, вызывающих гниение и разрушение.

Нанесение защитных составов производится кистью, специальным малярным валиком, либо распылением через краскопульт. Для осуществления пропитки используют специальные ванны, в которые погружается изделие. Но, если это невозможно ввиду больших размеров, то пропитки наносятся так же, как краски и антисептики.

Дисковая пила для работы по дереву: о том, как выбрать инструмент
Характеристика пропиток для дерева
Как работает ленточная пила по дереву и ее сборка

Завершающий этап — шлифование получившихся заготовок с помощью шлифовальных шкурок.

— винтовое — для сверления отверстий небольшого диаметра, используется для древесины любых пород;

— перьевое —для сверления отверстий большого диаметром до 50 мм и глубиной —до 150 мм;

— сверло Форстнера — симбиоз сверла и фрезы (инструмент с несколькими режущими лезвиями или зубьями);

— фрезерное сверло, имеет режущие кромки, расположенные по всей длине;

— кольцевое сверло — для сверления отверстий, в том числе большого диаметра.

Мастер на все руки

Дачный вопрос
Работа с деревом
Разметка поверхности
Пиление

Строгание
Долбление и сверление
Соединение деталей

Виды древесины
Древесина — это, пожалуй, наиболее распространенный материал, используемый для строительства сооружений малой архитектуры. Все древесные породы подразделяются на хвойные и лиственные. К хвойным относятся ель, сосна, лиственница, кедр. Древесина большинства из них обладает небольшим удельным весом и содержит смолистые вещества, предохраняющие ее от различных заболеваний, загнивания и грибковых поражений. Хвойные породы хорошо поддаются обработке и имеют красивую текстуру.

Древесина ели

хорошо удерживает металлические крепления. Она достаточно твердая, легкая, малоусыхающая, но подвержена гниению. Кроме того, для ели характерна высокая сучковатость, что существенно затрудняет ее обработку. Преимуществами еловой древесины являются однородность структуры, почти белая окраска и сравнительно небольшая смолистость. Из ели рекомендуется изготавливать второстепенные детали либо облицовывать ее более ценными древесными породами или декоративными синтетическими материалами.
У сосны
твердая и прочная древесина, пригодная к обработке и склеиванию. Но она недостаточно хорошо окрашивается и поддается другим видам отделки. Несмотря на это, сосна чаще всего используется, к примеру, для производства мебели и фанеры.
Древесина лиственницы
по своей плотности и прочности почти в три раза превосходит древесину сосны. Лиственница очень устойчива к загниванию. Так, достоверно известно, что дома, возведенные в Санкт-Петербурге еще в эпоху Петра I, стоят именно на лиственничных сваях. Древесина обладает декоративным текстурным рисунком, поэтому неплохо смотрится даже без дополнительной отделки.
Древесина сибирского кедра
устойчива к гниению. Она сравнительно мягкая, но вместе с тем обладает большими плотностью и прочностью и неплохо поддается обработке. Широкое применение в столярном производстве и строительстве нашли также лиственные породы: береза, дуб, бук, ясень, клен, грецкий орех, ольха, осина, фруктовые и другие деревья.
Древесина березы
однородна по строению, обладает средней прочностью и плотностью, неярко выраженной и однородной по строению текстурой. Среди недостатков березовой древесины следует назвать следующие: она подвержена короблению и растрескиванию, сильно усыхает, легко поддается загниванию и зачастую поражается червоточиной. Есть у нее и несомненные достоинства. Древесина березы хорошо обрабатывается инструментами, легко полируется, склеивается и окрашивается. С помощью соответствующих красителей березе можно придать вид серого клена, грецкого ореха и даже красного дерева.
У дуба
очень прочная и устойчивая к загниванию древесина. У нее красивый цвет и декоративный рисунок текстуры. Она практически не подвержена короблению и растрескиванию. Поскольку в состав дубовой древесины входят дубильные вещества, она легко поддается протравливанию. Если дуб на протяжении десятков лет выдерживать в воде, он становится очень твердым и приобретает красивый черный цвет. Такая древесина получила название мореной. Она применяется для изготовления очень дорогой мебели. Дуб является идеальным материалом для садового строительства, но следует иметь в виду, что его древесину достаточно сложно обрабатывать, особенно строгать, пилить и долбить.
Бук
по своим свойствам близок к дубу. У него такая же плотная, прочная и твердая древесина. Однако в процессе сушки его древесина зачастую растрескивается, коробится, загнивает или поражается червоточиной. Бук используется для имитации розового и красного дерева, а также грецкого ореха. Из его древесины изготавливаются гнутые детали, шпон, а также столярный инструмент.
Древесина ясеня
по своему внешнему виду напоминает дубовую, но легче поддается обработке, т. к. мягче. Поскольку в ясене не содержится дубильных веществ, он недостаточно стоек к повышенной влажности и другим атмосферным воздействиям. Это следует учитывать при использовании его в строительстве.
У клена
плотная, прочная и слабоусыхающая древесина. Она незначительно подвергается короблению, но легко загнивает и поражается червоточиной. Клен хорошо поддается обработке инструментами, склеиванию, отделке и окрашиванию. Его древесина применяется в том случае, если требуется изготовить детали из массива, а также для резных работ.
Грецкий орех,
как никакая другая порода, обладает многообразной декоративной текстурой и богатой цветовой гаммой. Его древесина хорошо обрабатывается, легко отделывается и режется в различных направлениях. Этот материал применяется в виде массива и шлона для различной резьбы, облицовки, а также в мозаике.
Древесина ольхи
легкая, мягкая, при сушке коробится незначительно, хорошо режется, склеивается, полируется и окрашивается. Нередко ольха используется для имитации черного и красного дерева, грецкого ореха.
Свойства древесины осины
в основном схожи с качествами древесины ольхи. Отличие состоит лишь в том, что осина в большей степени подвержена загниванию. Изготовленные из нее детали рекомендуется облицовывать более дорогими породами дерева или синтетическими покрытиями. Из фруктовых деревьев для производства мебели можно использовать груши.
Древесина груши
практически не коробится, не растрескивается, хорошо поддается обработке инструментом, склеиванию, окрашиванию и другой отделке. Древесина груши плотная, прочная и твердая, обладает однородной структурой. В нормальных условиях она может достаточно долго храниться, не подвергаясь поражению червоточиной. Эта порода обычно применяется для имитации черного дерева, отделки древесины более низкого качества, а также для ажурной резьбы. Древесина яблони, вишни, абрикоса и других плодовых деревьев твердая, прочная, многообразная по окраске и отличающаяся своеобразным текстурным рисунком. Изделия, изготовленные из древесины этих пород, выглядят очень изысканно.

Сосна	Ель	Лиственница
Кедр	Вишня	Ольха
Дуб

Для использования в строительных целях пригодна только сухая древесина с содержанием влаги не более 10-15%. Она не коробится, легче поддается обработке, лучше склеивается, на ней прочнее держится краска и другая отделка. Влажная древесина в процессе эксплуатации рассыхается, трескается и деформируется. Поэтому, прежде чем приступить к обработке, влажную древесину, а также пиломатериалы из только что срубленного дерева необходимо тщательно просушить.

Совет:
Для уголков отдыха и открытых террас, оборудованных рядом с домом, не обязательно приобретать дорогостоящую садовую мебель в магазинах. Поверьте, не менее эффектно выглядит мебель, изготовленная своими руками, что называется, из подручных материалов.

На сайте есть:

Фильтрующий колодец для летнего душа Массивная доска порта вита – качество, прочность, практичность Покупать дачу или строить самостоятельно? Что такое плодородие почвы Плодовые деревья и кустарники на дачном участке Архитектурно-планировочное решение усадьбы Эффективная борьба с сорняками Все работы на даче — хоздвор

Что получают в результате

В результате обработки из древесины получаются следующие виды материалов:

доска — плоский с обеих сторон кусок дерева, ширина доски находится в зависимости от ее толщины и должна превышать ее не менее, чем в два раза;
брус — в отличие от доски имеет одинаковую ширину и толщину, равную 100 мм, или свыше этого значения;
шпон — тонкие древесные листы необходимой толщины, полученные в результате распиловки вдоль бревна или бруса. Толщина шпона находится в диапазоне 0,1-10 мм;
кругляк — оцилиндрованное бревно, дерево без верхушки с поверхностью, зачищенной от веток, сучков и неровностей.

Обработка древесины биологическим путем

Данный метод наиболее часто применяют тогда, когда есть необходимость в переработке древесины низкого качества. Также этот метод применяют и для переработки различных древесных и сельскохозяйственных отходов для того, чтобы на выходе получить такой ценный продукт, как кормовые белковые дрожжи.

Надо сказать, что при биологическом способе переработке древесины производят также:

спирт этилового типа;
фурфурол;
ксилит.

В чем заключается главная задача биологического способа переработки древесины? Прежде всего, этот способ дает возможность обеспечить сельхозпроизводство таким необходимым сырьем микробиологического синтеза. Здесь важно отметить, что любое сырье, которое изготовлено из натуральной древесины, является экологически чистым.

На любом заводе, который занимается обработкой древесины, ее распилом и так далее, технологический процесс обработки натурального дерева делится на несколько этапов. и каждый из них имеет свои определенные свойства, которые позволяют получить конечную продукцию в соответствии с требованиями рынка и экологическими нормами.

Виды переработки

Методы переработки древесного сырья подразделяют на три группы: механические, химико-механические и химические.

Механическая переработка древесины включает в себя изменение её формы посредством пиления, строгания, фрезерования, лущения, сверления, точения, резьбы, раскалывания и измельчения.

В ходе химико-механической переработки получается промежуточный продукт из древесины, который имеет однородную структуру и размер, — специальная резаная стружка, дроблёный шпон. Путем химико-механической переработки изготавливают такие материалы как фанера, столярные, древесностружечные и цементно-стружечные плиты, арболит и фибролит. Химико-механическим методом пользуются и при изготовлении волокнистых полуфабрикатов в целлюлозно-бумажной промышленности.

Химическая переработка древесины производится при помощи термического разложения, под воздействием растворителей — щелочей, кислот, кислых солей сернистой кислоты. Термическое разложение, которое называют пиролизом, происходит при помощи нагревания древесины без доступа воздуха. В процессе пиролиза получают твёрдые, жидкие и газообразные продукты, самый известный из которых древесный уголь.

Посредством механической обработки получают измельченную древесину, которая представляет собой частицы различной формы и величины, к примеру, щепа, дроблёнка, стружка, опилки, древесная мука и древесная пыль. Пилёные лесоматериалы — получают при помощи распиливания в продольном направлении круглых лесоматериалов. Кроме пилёных материалов бывают и строганные, такие как строганный шпон, доски и бруски, а также древесная стружка и древесная шерсть, представляющая собой длинную тонкую стружку, применяемую в процессе производства фибролита. Путем лущения получают лущеные лесоматериалы, среди которых лущёный шпон и спичечная соломка. Половую доску, вагонку и плинтус получают при помощи фрезерования лесоматериалов.

Немаловажное значение имеют и колотые лесоматериалы, получаемые раскалыванием круглых лесоматериалов, к примеру, плаха — круглый материал, расколотый пополам или баклуша — кусок дерева со сколотой заболонью, который предназначается для вырезания мелких изделий, к примеру, ложки.

Круглые лесоматериалы, или кругляк — представляют собой лесоматериалы, которые получают в процессе поперечного деления. К ним относят долготьё — отрезок хлыста, который имеет длину, кратную длине получаемого при раскряжёвке сортимента с припуском на разделку, комбинированное долготьё — долготьё для разделки на сортименты различного предназначения, а также бревно, являющееся круглым сортиментом, кряж который является отрезком нижней, комлевой части ствола и колоду — короткое толстое бревно. Бревно используется или в круглом виде (кроме тонкомерной рудничной стойки, жердей и кольев), или как сырье для изготовления пиломатериалов общего предназначения, а также специальных типов продукции. Из кряжа производят специальные виды лесопродукции, к примеру, облицовочный шпон, фанеру, тару, лыжи, спички, шпалы. На колоде чаще всего рубят мясо или колют дрова. Помимо этого из нее изготавливают корыта, гробы, притолоки над дверью, челны, улья.

Резание — основной вид механической обработки древесины, при котором происходит разделение материала на заготовки или удаление части его для получения изделий заданных форм, размеров и требуемой степени шероховатости. При резании механически нарушается связь между структурными элементами древесины (волокнами, клетками) в отличие от гнутья или прессования, при которых эта связь сохраняется. По принципу резания осуществляется пиление, строгание, фрезерование и др.

Для обработки древесины резанием применяют режущие инструменты, имеющие один (ножи), несколько (фрезы) или много (пилы) резцов. В общем виде резец имеет форму клина (рис. 1), в котором различают переднюю грань, расположенную со стороны снимаемой стружки, заднюю грань, обращенную к обработанной поверхности, и две боковые грани. Передняя и задняя грани образуют переднюю кромку (лезвие резца). Когда ширина резца меньше ширины материала, в резании принимают участие также боковые режущие кромки и грани резца. При поступательном движении резца получают плоскую поверхность, а при вращательном — криволинейную. Плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку резца, называется плоскостью резания.

Рис.1. Элементы простого резца abed —передняя грань; ab с d — задняя грань; ad — лезвие; — задний угол; — передний угол; —угол заострения; — угол резания; В — ширина стружки; h — толщина стружки

В зависимости от направления движения резца по отношению к направлению волокон древесины различают торцовое, продольное и поперечное резание (рис. 2).

При торцовом резании резецдвижется в плоскости, перпендикулярной направлению волокон древесины, перерезая их.

Срезаемая стружка скалывается в виде отдельных слабо связанных или несвязанных элементов. При продольном резании движение резца совпадает с направлением волокон; в этом случае стружка снимается тонкой лентой. Поперечное резание происходит при движении резца в плоскости волокон перпендикулярно их длине. Отделяемые элементы стружки слабо связаны между собой. Однако при создании специальных условий (снятие тонкого слоя древесины, распаривание древесины и обжим ее перед резцом) можно получить относительно прочные листовые изделия — строганый или лущеный шпон. Сопротивление резанию для рассмотренных трех случаев находится в соотношении 5:2:1 (при толщине стружки до 1 мм, величине угла резания 45°).

Различают элементарное и сложное резание. В элементарном резании участвует только одна прямолинейно режущая кромка: толщина снимаемой стружки постоянна, резец надвигается на древесину с постоянной скоростью и по отношению к ее волокнам занимает одно из рассмотренных трех положений. Примером элементарного резания может быть теска топором, резка ножом, стамеской. В сложном резании участвует несколько элементов резца. Например, резание с боковыми стенками, когда длина резца не перекрывает ширины бруска.

В процессе обработки резанием различают движение резания и движение подачи. Эти движения могут быть одновременными или последовательными. Для срезания каждой новой стружки нужно переместить резец относительно древесины (или наоборот). Такое движение называется движением подачи, а скорость этого движения — скоростью подачи. Движение подачи у большинства режущих инструментов совершается одновременно с движением резания.

Например, при работе круглой пилы сложение двух движений дает траекторию относительного движения резца или траекторию резания. Так как окружная скорость движения пилы значительно больше скорости подачи бруска, то траектория резания почти совпадает с окружностью диска пилы и соответствующая ей скорость вращения диска является, по существу, * скоростью резания.

Пиление — наиболее распространенный способ резания древесины. Пила представляет собой многорезцовый инструмент, состоящий из полотна и резцов, называемых зубьями. Различают рамные, дисковые и ленточные пилы (рис. 3).

Рис. 3. Профили зубьев пил а — рамных; б — круглых; в — ленточных; 1 — ломаный зуб; 2 — прямой зуб; 3 — зуб для продольной распиловки; 4 — зуб для поперечной распиловки; 5 — зуб для досок; 6 — зуб для бревен

Рамные пилы, представляющие собой длинные тонкие стальные полотна, предназначены для продольной распиловки бревен. Ленточные пилы с постоянной или переменной толщиной диска применяют для продольной и поперечной распиловки. Пилы с переменной толщиной диска называют строгальными. Они не требуют развода зубьев и дают гладкую поверхность распила, пригодную для склеивания или покраски. Ленточные пилы — это тонкие стальные полосы с особой формой зубьев, которые применяют для продольной распиловки пиломатериалов и для криволинейных пропилов.

Для устранения трения полотна пилы о древесину между пилой и боковыми стенками пропила создается зазор путем уширения режущей части пилы (рис. 4). Стружка, образуемая режущим зубом при движении пилы, измельчается в пропиле и превращается в опилки.

Строгание (рис. 5, а) — это резание древесины ножами по прямолинейной траектории, совпадающей с направлением рабочего движения. Строганием с поверхности заготовок удаляют неровности, образовавшиеся при других видах механической обработки, или получают шпон и стружки для плит. При строгании ножи движутся вдоль заготовок либо заготовка перемещается относительно неподвижных ножей. Строгание осуществляется на строгальных, циклевальных, лущильных, стружечных станках.

Фрезерование. Древесина режется вращающимися фрезами или плоскими ножами, укрепленными во вращающихся ножевых головках (рис. 5, б). Лезвия резцов могут описывать в пространстве цилиндрическую или коническую поверхность (соответственно — цилиндрическое или коническое фрезерование). Когда ось вращения инструмента перпендикулярна поверхности обработки, происходит торцовое фрезерование. Методом фрезерования получают прямоугольные заготовки точных размеров, выбирают пазы, гнезда, нарезают шипы, обрабатывают детали криволинейного или ломаного профиля. Универсальность этого вида обработки обусловлена конструкцией соответствующих станков (фуговальных, рейсмусовых, четырехсторонних, строгальных, фрезерных, шипонарезных) и сменностью режущего инструмента.

Точение — это обработка деталей для придания им цилиндрической или фасонной формы тела вращения. Производится методом резания вращающейся вокруг своей оси заготовки горизонтально перемещающимися ножами (токарные станки) или методом вращения ножевой головки вокруг изделия (круглопалочные станки). Цилиндрические или овальные отверстия в заготовках получают путем сверления, а отверстия и гнезда прямоугольного или квадратного сечения — методом дробления (сверлильно-долбежные и цепнодолбежные станки).

Рис. 4. Способы устранения заедания пилы в пропиле а — утолщение полотна к зубьям; б — расплющивание кромки зуба; в — развод зубьев

Древесина издавна остается самым востребованным сырьем для производства широкого спектра строительных материалов, мебельных и интерьерных конструкций, отделочных покрытий, инвентаря. Современные технологии обработки древесины направлены на расширение ассортимента получаемой продукции с сокращением отходов и, соответственно, финансовых потерь.

Биологическая обработка древесины

Такому способу подвергают отбракованный лесоматериал, древесные отходы и остатки от сельскохозяйственного производства. Путем микробиологического синтеза из перечисленного сырья получают:

ксилит;
этиловый спирт;
белковые кормовые дрожжи;
альдегиды.

Химическая технология

Химическая переработка древесины используется на различных предприятиях:

В изготовлении бумаги и картона.
Получение моносахаридов основано на гидролизе, в результате образуются ксилоза и глюкоза.
Путем пиролиза производят уксусную кислоту, древесный уголь, растворители органического происхождения, метиловый спирт.
Химической обработке подвергают древесину для получения канифоли и скипидара, используемых в лакокрасочном производстве, на фармацевтических и парфюмерных фабриках.

Механическая обработка древесины

Суть механической обработки лесоматериала невозможно назвать современной, ведь именно с нее начинается переработка леса, как это происходило и много веков назад. Существенное отличие актуальной технологии – использование специального оборудования, упрощающего и ускоряющего этот процесс с одновременным повышением качества. Именно так производят строительные материалы и элементы конструкций.

Виды механического воздействия

В процессе механической обработки меняются формы и объемы лесоматериала, разрушаются структурные связи волокон, но не формула вещества. Технология включает:

распиливание;
сверление;
строгание;
фрезерование.

Механическое воздействие на древесину происходит и без нарушения связей между волокнами. К таким процессам относится гнутье и прессование.

В зависимости от вида обработки и задач производства выбирают соответствующее оборудование:

Древесно-стружечные станки предназначены для получения качественной стружки.
Брусовальные модели необходимы для распиловки леса для получения широкого спектра материалов – бруса, лафета, доски, горбыля.
Многопильные станки – эффективное оборудование для распиливания сырья с различными характеристиками. Это могут быть бревна с недостатками, готовый пиломатериал будет их лишен.
Торцовочные приборы выполняют высокоточную резку пиломатериалов, исключая необходимость дополнительной обработки срезов.
Ленточное оборудование для распиловки досок, некондиционных в том числе.
Шипорезные станки и др.

Распиловка – первоначальный этап обработки древесины

Первым и основным способом воздействия на древесину для получения конструктивных или строительных элементов остается распиловка. Ее выполняли десятки столетий назад, делают и сейчас, иначе невозможно получить пиломатериал необходимой формы, объема и качества. Только сегодня для этого используют специальное оборудование – как для производства древесных деталей, так и для их дальнейшего использования в производстве.

Распиловка на доски, брус, горбыль происходит на первом этапе распускания ствола дерева на пиломатериал. Такой процесс реализуется либо с выделением стружки, либо без него. Второй вариант возможен при изготовлении шпона – при расколе заготовок и штамповании листовых материалов.

С получением стружки осуществляют практически все остальные технологические процессы – строгание, фрезерование, точение, сверление, шлифование и т.п.

Читайте также: