Схемы раскроя пиломатериалов. Исходное сырье для получения пиленых заготовок — обрезные и необрезные пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Раскрой пиломатериалов ведут по заданной спецификации, в которой указаны размеры пиленых заготовок, устанавливаемых в соответствии с размерами будущей детали плюс припуски на обработку по длине, ширине и толщине.

Припуск — это прибавка материала в пиленой заготовке, необходимая для получения из нее калиброванной заготовки. При раскрое сырых пиломатериалов и дальнейшей сушке в заготовках необходимо предусмотреть дополнительный припуск на усушку материала.

При раскрое пиломатериалов стремятся получить возможно больший выход заготовок заданных размеров и качества. Выход заготовок определяется отношением объема полученных заготовок к объему затраченного сырья в процентах.

Организация рационального раскроя пиломатериалов очень важна не только потому, что древесина ценный и дефицитный материал, но и потому, что стоимость материалов вообще и, в частности, основного материала — древесины, составляет доминирующую часть в стоимости будущего изделия. Так, в производстве оконных и дверных блоков стоимость сырья и материалов, входящих в изделие, составляет 65-69 % полной себестоимости изделия. В производстве мебели стоимость сырья составляет от 30 до 60 % себестоимости изделия.

Раскрой пиломатериалов — сложная и ответственная операция. Оператор в процессе раскроя пиломатериалов должен получить из доски максимальное количество заданных спецификацией заготовок, выпилить и удалить все дефекты, недопустимые по техническим условиям. Необходимость активного участия оператора в процессе раскроя пиломатериалов ограничивает возможности автоматизации этих процессов, ограничивает, но не исключает возможность механизации и автоматизации всех вспомогательных элементов, входящих в состав операции раскроя.

Применяют две схемы раскроя пиломатериалов:

1. Поперечно-продольный раскрой пиломатериалов — раскрой, при котором пиломатериалы вначале разделяют на заготовки требуемой длины, а затем требуемой ширины или толщины.
2. Продольно-поперечный раскрой пиломатериалов — раскрой, при котором пиломатериалы вначале разделяют на заготовки требуемой ширины или толщины, а затем требуемой длины. В случаях использования сильно сбежистых или кривых по длине необрезных досок предварительно выполняют поперечный раскрой пиломатериалов. Доску раскраивают по длине на две, три части, а затем делают продольно-поперечный раскрой. Полезный выход при этом повышается. При раскрое по второй схеме выход заготовок из пиломатериала будет выше, чем по первой на 4-5 % за счет того, что пороки древесины ^[1] (сучки) удаляются поперечными резами на узких брусках.

Для увеличения полезного выхода заготовок применяют разметку пиломатериала. Это значительно увеличивает трудоемкость раскроя, но позволяет повысить выход заготовок до 9 %. Пиломатериалы лиственных пород древесины, богатые дубильными веществами (дуб, бук, ясень), в процессе сушки в досках темнеют. На их поверхности пороки становятся трудноразличимыми. Для облегчения вырезки пороков поверхность доски предварительно фрезеруют. Фрезерование и последующая разметка позволяют повысить выход заготовок до 12 %.

Когда качество раскраиваемого пиломатериала совпадает с качеством вырабатываемых заготовок и нет необходимости вырезать пороки, выполняют групповой раскрой по заранее установленной схеме. При индивидуальном раскрое пиломатериалов его ведут с учетом размеров и качества по наиболее рациональной схеме. Этот способ более трудоемкий, но при низком качестве материала и высоких требованиях к качеству заготовок позволяет увеличить выход заготовок до 7 % по сравнению с групповым раскроем.

Поперечный раскрой пиломатериалов. Для поперечного раскроя пиломатериалов применяют однопильные суппортные, шарнирные или маятниковые торцовочные станки типа ЦКБ-40, ЦПА-40, ЦМЭ-ЗА. Станок ЦКБ-40 имеет шарнирно-рычажную подвеску пилы, последняя при пилении поднимается из-под стола вверх; подъем гидравлический, высота пропила до 150мм. Станок ЦПА-40 имеет суппортную подвеску пилы, обеспечивающую высокую точность торцевания, горизонтальное перемещение пилы осуществляется гидроприводом, высота пропила до 100 мм. На станке ЦМЭ-ЗА шарнирно-рычажная подвеска пилы расположена над столом станка. Привод подачи пилы пневматический, при отсутствии пневмосети подачу выполняют вручную. Высота пропила до 100 мм.

При организации рабочего места поперечного раскроя пиломатериалов кроме станка необходимым комплектующим оборудованием является роликовый конвейер (стол). Длина левой от пильного диска части стола должна быть не менее 6,5 м, длина правой части — соответствовать максимальной длине отпиливаемой заготовки. Стол снабжен линейкой для ориентирования доски. В правой его части расположены откидные или утапливаемые упоры.

Положение упоров относительно пилы может меняться. Расстояние от пильного диска до упоров устанавливается в соответствии с длиной выпиливаемых заготовок. Торцовочные станки обслуживают один основной рабочий-станочник и один два подсобных рабочих.

Доски к торцовочному станку из сушильного цеха или из склада сырых пиломатериалов подают сформированными в штабель. Штабель располагают рядом с приемным столом торцо-вочного станка. Разборка сформированного штабеля и подача досок к торцовочному станку — операция трудоемкая. Для механизации разборки штабеля применяют специальные грузовые лифты, устанавливаемые рядом с головным станком (торцовочным, строгальным и др.). Это лифты вертикальные с ручным съемом досок, лифты вертикальные с механическим съемом досок и лифты наклонные с гравитационным сбросом досок.

В первом случае рабочий, опуская или поднимая при помощи лифта штабель, устанавливает верхний ряд досок на удобной для работы высоте. Во втором случае штабель поднимается до заданной высоты, автоматически останавливается конечным выключателем и верхний ряд досок горизонтальным конвейером сдвигается со штабеля на приемный стол торцовочного вочного станка. При этом предусматривается автоматическое удаление прокладок из штабеля. В третьем случае платформа лифта и штабель устанавливаются в наклонном положении и по мере поднимания платформы лифта доски из верхнего ряда штабеля сползают на приемный стол торцовочного станка.

Станочник вместе с подсобным рабочим или один укладывает доску на стол, оторцовывает ее конец, затем перемещает доску до одного из упоров и отрезает заготовку. Подсобный рабочий, стоящий у правого стола, снимает заготовку и укладывает ее в штабель.

На предприятиях, производящих строительные детали, или других, где требования к заготовкам несколько ниже, а число типоразмеров заготовок невелико, возможна организация полуавтоматических линий раскроя, на которых поперечный, а затем продольный раскрой выполняют на одной линии. Доски из штабеля сбрасываются на приемный стол торцовочного станка и приводным роликовым конвейером продвигаются вдоль до упора. При надавливании на упор, выключается привод роликового конвейера и включается подача пилы. Отпиленная заготовка сбрасывается толкателем с роликового на ленточный конвейер, который уносит ее к станку для продольной распиловки.

После сбрасывания заготовки включается роликовый конвейер, продвигающий доску, и цикл повторяется. За работой линии наблюдает один рабочий. Он же, если необходимо удалить из доски пороки, останавливает подачу доски в нужный момент, включает подачу пилы и вырезает дефектное место.

Продольный раскрой пиломатериалов. Продольный раскрой пиломатериалов(досок и заготовок) выполняется на однопильных и многопильных станках. На однопильных станках типа ЦДК4-3 с вальцово-гусеничной подачей можно раскраивать заготовки длиной от 350 мм и выше. Для выполнения одновременно нескольких резов применяют многопильные станки ЦДК5-2, на которых можно устанавливать до пяти пил, и ЦМР-2, где возможна установка до 10 пил. Обслуживают станок для продольной распиловки два человека — станочник и подсобный рабочий. Станочник подает материал в станок, подсобный рабочий принимает и складывает заготовки на подстопное место или перекладывает на конвейер возврата для повторной распиловки.

Расчет производительности станков для продольного раскроя пиломатериалов ведется по скорости подачи станка. Скорость подачи и, м/мин, определяют с учетом получения необходимой шероховатости поверхности и корректируют в соответствии с паспортной скоростью станка.

Криволинейный раскрой пиломатериалов. В тех случаях, когда невозможно или неэффективно получать заготовки из доски сквозными прямыми резами, применяют криволинейный раскрой пиломатериалов. Для этого способа раскроя применяют ленточные пилы сравнительно небольшой ширины (10 — 50 мм).

Криволинейный раскрой пиломатериалов выполняют на ленточнопильных столярных станках по разметке или шаблону. Предварительно стандартная (6,5 м) доска раскраивается на торцовочном станке на отрезки, соответствующие или кратные размерам заготовки.

Процент полезного выхода криволинейных заготовок можно повысить, если из отрезков склеить плиту. Для этого необходимо ввести две дополнительные операции: фугование кромок и склеивание. Однако эффект от экономии материала перекрывает расходы, связанные с введением дополнительных операций. Хорошо зарекомендовали себя для криволинейного раскроя ленточнопильные столярные станки ЛС80-1 и ЛС40-1. Ширина отпила соответственно составляет 750 и 360 мм, высота пропила — 400 и 200 мм.

Криволинейный раскрой пиломатериалов обычно выполняет один рабочий и только при раскрое крупногабаритных и тяжелых заготовок необходима помощь подсобного рабочего. Организация потоков в раскройных цехах. При раскрое пиломатериалов наиболее важные показатели — производительность и процент полезного выхода заготовок, а из всех видов раскроя раскрой пиломатериалов наиболее сложный и трудоемкий, так как связан с удалением из древесины различных пороков. Участок раскроя пиломатериалов может состоять из двух потоков: потока раскроя необрезных пиломатериалов твердых лиственных и потока раскроя хвойных обрезных и необрезных пиломатериалов.

Лиственные пиломатериалы подаются из сушильного цеха на грузовой лифт. Доски из штабеля на роликовый конвейер перемещают вручную или при помощи механического разгрузочного устройства. По роликовому конвейеру доски подаются к торцовочному станку для поперечного раскроя на однократные или многократные отрезки. Последние складываются на подстопные места, отходы сбрасываются в люк и далее ленточным конвейером подаются в дробилку. Затем отрезки передаются к прирезному станку, где широкие отрезки для уменьшения крыловатости раскраиваются вдоль пополам. На рейсмусовом станке отрезки фрезеруются, на многопильном станке раскраиваются на заготовки заданной ширины, а на торцовочном станке торцуются. В зависимости от принятой технологии отдельные операции и порядок раскроя могут отличаться от описанных.

Заготовки    криволинейной формы проходят следующие операции: торцовку на кратные заготовки на торцовочном станке, обработку пластей на рейсмусовом, разметку на разметочном столе и раскрой на ленточнопильном станке.

Хвойные обрезные пиломатериалы фрезеруются на рейсмусовом станке, если раскрой выполняют с предварительной зачисткой поверхности, раскраиваются вдоль на многопильном станке, рейки торцуются по длине на торцовочных станках.

Хвойные необрезные пиломатериалы раскраиваются поперек на одно- или многократные отрезки на торцовочном станке, отрезки фрезеруются на рейсмусовом станке. Далее происходит раскрой вдоль на многопильном или однопильном станках и окончательное торцевание кратных заготовок на торцовочных станках.

Транспортная связь между станками осуществляется: по центральному траверсному пути и рельсовому ответвлению от него к станкам; вилочными электропогрузчиками или электрокарами с подъемной платформой; центральным пластинчатым конвейером и ответвлениями от него в виде роликового конвейера.

Структурно-технологические схемы поточных линий раскроя пиломатериалов. Компоновка поточных линий может варьироваться в зависимости от следующих факторов: а) вида перерабатываемого сырья — специализированные линии (для раскроя только обрезных или только необрезных досок); универсальные линии (для раскроя на одной линии и обрезного и необрезного материала); б) состава операций-линии только раскроя; линии раскроя и обработки пиломатериалов (фрезерование); схем раскроя — поперечно-продольная, продольно-поперечная, комбинированная; степени механизации и автоматизации — линии поточные немеханизированные, механизированные, полуавтоматические, автоматические.

Разработанная ВНИИДМашем линия раскроя обрезных пиломатериалов на заготовки ОК201С применяется в производстве столярно-строительных изделий. Она состоит из участка разборки штабелей с отделением прокладок и поштучной выдачи досок, торцовочного станка, конвейера, многопильного станка для продольного раскроя, роликовых конвейеров, и торцовочного станка. На линию поступают штабеля сухого пиломатериала размером до 6,5×1,8×1,5 м. Размеры выходящих заготовок: длина 310-2310 мм, ширина 50-130 мм, толщина 19-85 мм. Производительность линии 18 м/мин. Обслуживают линию четыре человека, мощность ее 82 кВт.