Деревообрабатывающее производство: характеристика и технологический процесс. Технологический процесс деревообработки и методы его автоматизации Раскрой и сушка

Деревообработка является одной из стремительно развивающихся сфер в промышленности России. Современное деревообрабатывающее производство позволяет посредством обработки древесины получать пиломатериалы, срубы, мебель и многие другие продукты.

Как повысить эффективность?

Лесопиление - традиционное для нашей страны ремесло. Но, по сравнению с прошлым, современное оборудование позволяет выполнять раскрой, сушку и обработку древесины не только качественнее, но и быстрее. Деревообрабатывающее производство сегодня направлено на то, чтобы повысить эффективность лесопиления за счет введения новых технологий обработки и инновационного оборудования. Как следствие, многие процессы становятся механизированными, старые станки заменяются новыми моделями, внедряются линии автоматической обработки древесины с ее браковкой и сортировкой.

Особенности пиления

Изделия из дерева производятся из древесины и обрабатываются разными способами в зависимости от того, чем конкретно занимается деревообрабатывающее производство: лесозаготовкой, созданием мебели и древесной массы, изготовлением бумаги, картона и изделий из них и так далее. В целом этапы можно описать следующим образом:

1. Она ведется на специально отобранном участке для лесоповала.
2. Пиление древесины и распиловка поваленных деревьев на бревна.
3. Отбраковка с целью сортировки больших и маленьких бревен разного диаметра.
4. Уже на лесопильном предприятии обработка бревна в пиломатериал с использованием циркулярных или ленточных станков. Здесь нужно сказать, что производство деревообрабатывающего оборудования сегодня ведется активными темпами, поэтому и деревообработка происходит и быстрее, и лучше.

Рассмотрим вышеописанные технологические этапы чуть подробнее.

Раскрой и сушка

Эти два процесса тесно связаны, причем они могут следовать на предприятии в разной последовательности. Чаще всего древесина сушится непосредственно в досках, а пиломатериалы раскраиваются на заготовки уже в сухом виде. Как отмечают эксперты, если сушка выполняется в досках, то на выходе получается на 2-3% больше пиломатериала. К тому же раскрой уже высушенных досок позволяет своевременно заметить пороки и дефекты древесины и отбраковать неподходящие элементы.

Технология деревообрабатывающих производств предполагает сушку несколькими способами, но чаще всего - или атмосферную, или с использованием специальных камер. Атмосферная сушка - это длительный процесс, предполагающий хранение древесины на открытом воздухе. Использование сушильного оборудования позволяет ускорить процесс лесозаготовки. Стоит помнить, что от степени просушенности пиломатериала зависит качество конечной постройки.

Какие технологии?

Современное деревообрабатывающее производство предполагает обработку заготовленной древесины разными способами. Отметим, что любые механические процессы обработки дерева - это сложное резание. Но, в зависимости от технологических целей, процесс деревообработки можно свести к трем действиям:

1. Древесина и древесные материалы подвергаются делению.
2. Все элементы проходят поверхностную обработку, в рамках которой удаляются технологические припуски.
3. Материалы подвергаются глубинной обработке, в ходе которой чистовые заготовки превращаются в готовые детали изделий.

Деление древесины может происходить с образованием стружек-отходов или без них. При поверхностной обработке выполняются работы по фрезерованию, шлифованию и точению, при глубинной - по сверлению, глубинному фрезерованию и долблению. Каждый из этих процессов имеет свои особенности. Пиление, фрезерование, лущение, шлифование, точение, сверление - все это технологии, на основе которых работает любое деревообрабатывающее производство. кстати, - это первое изделие, которое создают школьники на уроке технологии в четвертом классе. Именно в этом возрасте дети знакомятся с процессом деревообработки.

Защитные мероприятия

Древесина - это материал, который не отличается стойкостью к воздействию внешних природных факторов. Именно поэтому на любом предприятии, которое работает с деревом, обязательно проводятся защитные мероприятия. Их задача - предотвратить разрушение древесины и защитить ее от огня, грибка, плесени. В рамках этих мероприятий проводится не только тщательная сушка материала, но и химическая обработка с использованием антисептиков. В большинстве случаев лесопильно-деревообрабатывающие производства в этих целях используют антисептики с маслянистой основой, лаки, которые не растворяются в воде. Обработка ведется древесным дегтем, креозотовым маслом, карболеумом.

Что производится?

Современные предприятия, ведущие обработку древесины, стремятся оптимизировать свои технологии, чтобы, используя меньший объем дерева, получать больший объем конечной продукции. Деревообрабатывающее производство позволяет получать самые разные конечные продукты:

• Плиты МДФ. Д ля их производства используются отходы производства, которые перемалываются и обрабатываются паром под высоким давлением - масса протирается, затем сушится и склеивается.
• Реечно-наборная древесина. Этот полуфабрикат получают склеиванием реек из уже высушенной древесины.
• Плиты ДСП. Они представляют собой панели с однородной толщиной, в основе которых лежат стружки, смешанные со связующими материалами.
• Фанера. Она представляет собой листы древесины разной толщины, которые специальными клеями склеиваются между собой.

Какие станки?

Деревообрабатывающие станки для производства представлены в огромном разнообразии и могут выполнять самые разные работы, связанные с обработкой материала. В числе популярного оборудования можно выделить:

• Комбинированные станки - это многоцелевое оборудование, способное пилить, строгать, сверлить, резать шипы и так далее. Эти станки применяются при комплексной обработке заготовок из натурального дерева или его отходов.
• Токарные станки обрабатывают заготовку резанием и точением, вырезают резьбу, обрабатывают торцы, сверлят отверстия.
• Ленточные пилы дают возможность выполнить прямую или фигурную распиловку материалов. Лезвие в таком оборудовании - это непрерывная металлическая лента с зубьями.
• Фрезерные станки выполняют работы по направляющим линейкам, при этом материал подводится вручную. Использование такого оборудования целесообразно в профильной, плоскостной и фасонной обработке древесной заготовки.
• Сверлильный станок позволяет обрабатывать отверстия, снимая стружки;
• Форматно-раскроечные станки позволяют штучно или серийно раскраиваться плитные материалы.
• Циркулярные пилы представляют собой инструменты, которые имеют твердые зубья, способные обрабатывать древесину.

Это лишь малая часть станков, которые применяются в деревообработке. С их помощью можно создавать пиломатериалы, заготовки, полуфабрикаты, которые находят дальнейшее применение в строительной, мебельной и других сферах.

Выводы

Нужно отметить, что с каждым годом и технологии, и оборудование, которое применяется для обработки древесины, становятся все более совершенными. А это, в свою очередь, дает возможность создавать самую разную продукцию из этого природного материала. Отметим, что даже в школе, причем в начальной, изучается деревообрабатывающее производство. Изделие «Лесенка-опора для растений» - это первое, что может создать ребенок уже в четвертом классе. Это позволяет еще в детском возрасте учить детей бережно обращаться с древесиной и природой в целом и привлечь внимание к лесозаготовке и деревообработке как одним из активно развивающихся сфер в России.

К атегория:

Деревообрабатывающие станки

Механизация и автоматизация производства

Под механизацией технологических процессов понимают частичную замену ручного труда машиной. Участие человека здесь необходимо для загрузки и выгрузки деталей, контроля их точности и качества обработки.

Под автоматизацией технологических процессов понимают управление отдельными станками или группой станков и контроль за ними, исключающие непосредственное участие в этом человека. Автоматический станок или линия работают по программе, заранее составленной и отлаженной человеком. Применение автоматизации в деревообрабатывающей промышленности повышает качество выпускаемой продукции и производительность труда, а также значительно улучшает условия труда рабочих.

В мебельном производстве, несмотря на большую номенклатуру изделий, создается массовое поточное производство деталей из листовых и щитовых материалов с широким использованием полуавтоматов, автоматов и автоматических линий.

Полуавтоматы - это станки, работающие в автоматическом цикле, для повторения которого необходимо вмешательство рабочего. Обычно на полуавтоматах рабочий вручную устанавливает, закрепляет и открепляет заготовку, включает подачу для осуществления рабочего цикла.

Автоматы - это станки, на которых детали изготовляются без непосредственного участия рабочего. Оператор только периодически загружает магазины или питатели, замеряет и контролирует обработанные детали, подналаживает станок по мере его разрегулировки.

Автоматическая линия - комплекс основного, вспомогательного, транспортного оборудования и механизмов, обеспечивающий автоматическое базирование, закрепление, поворот и перемещение обрабатываемых деталей с целью выполнения технологических операций в требуемой последовательности и заданным ритмом без непосредственного участия человека. Функции рабочего заключаются в контроле за работой оборудования и его своевременной поднастройке, а также в обеспечении бесперебойной загрузки заготовок в начале линии и выгрузке готовых деталей в ее конце.

При комплексной автоматизации в одном непрерывном технологическом процессе объединяются различные технологические операции (например, раскрой, облицовывание, обрезка, шлифование).

В единую автоматическую систему может быть объединено несколько автоматических линий последовательного или параллельного действия. Такие системы автоматических линий называются автоматическими участками. Если основные производственные процессы осуществляются на автоматических линиях, то их совокупность образует автоматический цех или завод.

Автоматизция производства качественно изменяет содержание трудовых действий рабочего. Эти действия заключаются в наладке и настройке оборудования, выполнении мелкого ремонта и испытаний оборудования, наблюдении за ходом производственного процесса, контроле качества обработки готовых изделий и т. д. От умения и квалификации рабочего, выполняющего эти функции, зависит степень эффективности использования дорогостоящего оборудования.

Основа дальнейшего технического прогресса в лесопильно- деревообрабатывающем производстве - механизация и автоматизация производственных процессов, направленная на решение одной из важных задач - замены ручного труда работой механизмов и машин.

Механизация - это замена ручного труда машинным. В данном случае машина производит работу, которую ранее выполнял человек с помощью мускульной силы.

Однако при работе этой машины человек не может отойти от нее, так как он должен выполнять ряд вспомогательных операций, без которых машина перестает выполнять свои функции. Иногда производительность такой машины ограничивается физическими возможностями человека и она используется не полностью.

Рабочая машина (неавтоматизированная) имеет, как правило, механизмы рабочих ходов и выполняет в основном главные рабочие движения. Вспомогательные операции, такие, как загрузка заготовок, зажим и др., выполняет человек. В этом случае весь производственный процесс строится на взаимодействии человека и машины. Последовательность, (программу) выполнения операций выбирает сам человек.

Автоматизация-это более высокая ступень развития машинного производства, при которой человек освобождается не только от физического труда, но и от обязанностей опера­тивного управления механизмами, осуществляющими производственный процесс. Отпадает необходимость в непрерывном обслуживании автоматической машины, и человек может отойти от нее, так как она сама выполняет все основные и вспомогательные операции производственного процесса. Производительность такой машины не связана с физическими возможностями человека, поэтому может достигать высокого уровня.

Автоматическая машина (автомат) - это самоуправляемая рабочая машина, которая выполняет весь комплекс назначенных операций. Все функции управления производствен­ным процессом, т. е. включение и выключение отдельных механизмов, изменение порядка работы рабочих органов, выполняются специальными устройствами. Эти устройства без вмешательства человека могут поддерживать в заданных пределах технологические режимы обработки.

На первом этапе развития автоматизации ставилась задача автоматизировать выполнение отдельных операций. Межоперационное транспортирование заготовок и деталей, а также другие вспомогательные операции выполнялись вручную.

В современных условиях задачи автоматизации значительно расширились. Теперь автоматизация охватывает все звенья производственного процесса, включая транспортные, загрузочно-разгрузочные работы и контроль готовых деталей. В ряде случаев применяют конвейеры с автоматическим адресованием.

С внедрением автоматизированных линий появилась необходимость в разработке принципиально новых конструкций изделий, позволяющих коренным образом усовершенствовать технологические приемы их изготовления. Конструкция изготовляемых изделий должна отвечать требованиям высокомеханизированного производства.

Таким образом, понятие автоматизации производства охватывает широкую совокупность мероприятий по разработке технологических процессов изготовления изделий и созданию высокопроизводительных автоматически действующих средств производства.

Процесс автоматизации затрагивает не только технические, но и социальные аспекты производства, определяет коренные сдвиги в экономике и организации производства. В нашей стране в последние годы организованы крупные автоматизированные производства по выпуску оконных и дверных блоков, плитных материалов и паркета.

Комплексная механизация процессов лесопиления и деревообработки связана с созданием систем машин, объединяющих выполнение разнообразных операций обработки, сборки, транспортировки и иногда контроля изделий. Такие системы машин включают в себя оборудование, расположенное в порядке последовательности операций технологического процесса и называемое линиями.

Линии лесопильно-деревообрабатывающих машин по степени автоматизации подразделяют на поточные, полуавтоматические и автоматические.

Поточной называют линию рабочих машин, расположенных в порядке последовательности технологических операций и требующих индивидуального обслуживания. Машины, входящие в состав поточной линии, могут быть связаны и не связаны транспортными устройствами.

Автоматической линией называется система взаимосвязанных рабочих машин (станков, вспомогательного оборудования и др.), расположенных по ходу технологического про­цесса и автоматически осуществляющих назначенную последовательность технологических операций без вмешательства рабочего. Такая система нуждается лишь в периодическом контроле, настройке и техническом уходе со стороны обслуживающего персонала. Загрузка головной машины автоматической линии и прием готовой продукции осуществляются также автоматически с помощью специальных зацрузочно-разгрузочных устройств.

Если некоторые операции технологического процесса не автоматизированы и требуют индивидуального обслуживания, линия называется полуавтоматической.

В состав линий могут входить универсальные, специализированные и специальные машины. Опыт показал, что автоматические линии, составленные из простейшего универсального оборудования с малой концентрацией операций, получаются громоздкими, требуют большой производственной площади и не обеспечивают необходимой надежности работы.

Составленные из автоматизированных универсальных и специализированных машин линии отличаются большей компактностью и надежностью.

При использовании нормализованных узлов и механизмов (силовых головок, питателей, разгрузчиков и др.) сокращаются сроки проектирования и создания линий, уменьшаются затраты.

Линии лесопильно-деревообрабатывающего оборудования могут быть с жесткой, гибкой и смешанной связью агрегатов. Если машины линии сблокированы между собой и образуют непрерывную цепь с непосредственной передачей обрабатываемого изделия с одной позиции на другую, связь называется жесткой. Такая связь весьма распространена в линиях, однако в этом случае при остановке любого из агрегатов простаивает вся линия.

ГЛАВА Х МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

СТАНОЧНЫЕ ЛИНИИ

В семилетнем плане развития народного хозяйства Советского Союза предусматривается широкая механизация и автоматизация деревообрабатывающих производств. Механизация и автоматизация открывают большие возможности для улучшения качества и увеличения выпуска продукции, снижения ее себестоимости, повышения производительности труда, улучшения условий труда.
Механизация и автоматизация процессов производства является базой для создания непрерывного поточного производства в деревообрабатывающей промышленности. Поточные методы организации производственного процесса способствуют росту и совершенствованию производства на базе высшей техники.

Поточные полуавтоматические и автоматические линии внедряются как на отдельных технологических участках, так и на заводах в целом. В последнем случае речь идет уже о создании заводов-автоматов.

Автоматические линии состоят из станков или автоматов, выполняющих операции обработки и контроля; устройств, служащих для загрузки и разгрузки линии и транспортирования деталей от одного станка к другому без вмешательства со стороны рабочего; устройств, служащих для закрепления (фиксации) деталей во время их обработки, и единой системы управления линий.

Линия обслуживается одним оператором, находящимся у центрального пульта управления. Если загрузка заготовок и разгрузка изделий, а также промежуточный контроль и отбраковка их выполняется рабочими, то в этом случае линия называется полуавтоматической.

Автоматизация технологических процессов деревообработки в настоящее время развивается по трем направлениям. Автоматические линии создаются или на базе существующих универсальных станков общего назначения с частичной их реконструкцией, или на базе новых специально сконструированных специализированных стаков, или же на базе универсальных станков общего пользований и новых специализированных станков (комбинированное комплектование).

Одним из факторов, определяющих производительность автоматических линий, является конструктивная скорость подачи. Для максимального использования линий имеет значение исключение потерь времени, связанных с загрузкой бункера, уборкой продукции, подвозкой материала, а также ликвидация простоев, связанных со сменой режущего инструмента, наладкой линии, смазкой, проверкой состояния ответственных узлов и др.

Производительность автоматических линий значительно выше, чем обычных поточных линий. Количество обслуживающих рабочих сокращается, уменьшается площадь под станками. Работа на автоматических линиях безопасна и менее утомительна, она сводится к наблюдению за станками и к управлению линией, к укладке рабочими заготовок в загрузочные устройства в начале линии и к снятию обработанных изделий в конце линии. Одцако автоматизация процессов при наличии сложного автоматического оборудования требует более высокой квалификации рабочих для его обслуживания и хорошего знания многих конструкций дервообрабатывающих станков.

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

Можно искать по нескольким полям одновременно:

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND .
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":

$ исследование $ развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

" исследование и разработка"

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "# " перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

# исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:

бром~

При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:

бром~1

По умолчанию допускается 2 правки.

Критерий близости

Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:

" исследование разработка"~2

Релевантность выражений

Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^ " в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":

исследование^4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.

Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO .
Будет произведена лексикографическая сортировка.

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.