Процесс изготовления изделий из дерева. Изготовление деревянных изделий и конструкции. Этапы производства столярных изделий
Столярное дело родилось из плотницкого, строительного - с появлением инструмента и приемов, дающих возможность получить гладкие поверхности и чёткие детали. Сущность столярного дела заключается в умении чисто обработать и соединить в изделии кусочки дерева, приобретенные из круглого древесного ствола. Отделка возникла существенно позднее. Сначала столярные изделия выполнялись в натуральной древесине - массиве.
Сейчас в столярном деле употребляются толстые бруски и доски, владеющие достаточной прочностью, и совсем тонкие дощечки, такие как фанерный шпон (узкий срез древесины), требующие несущей древесной базы. Доски и бруски идут в скрытую конструкцию и" для лицевых, открытых взгляду частей изделия, шпон используют только для облицовки. Поверхность досок и брусков обрабатывают выстрагиванием, порезкой, точением. Потому что природная база столярного материала не поменялась - это все то же дерево, сохранился и принцип его обработки, а означает, и приемы старенькых мастеров, в совершенстве владевших ручным инвентарем, полностью могут служить сегодняшнему мастеру, чей труд только облегчается внедрением устройств.
Столярное мастерство наряду с умением выбрать материал и придать бруску надлежащую форму просит и учета конструктивной работы этого бруска в изделии, исходя из направления и формы его волокон.
Как понятно, есть разные породы дерева, имеющие древесину различного цвета, строения и прочности. Любая порода имеет свои индивидуальности в обработке и отделке. Столярное искусство состоит к тому же в том, чтоб уметь найти породу, знать её индивидуальности - плюсы и недочеты, уметь найти в кусочке дерева - заготовке - части, более подходящие для лицевых деталей, уметь соединить меж собой разные породы так, чтоб это соединение было гармоничным, прекрасным и соответствовало конструктивной характеристике изделия.
Древесина поддается различного рода отделке - крашению, морению, лакированию, полированию. Но способности таковой отделки для различных пород различны: есть древесина, просто принимающая протраву (окраску), есть - плохо принимающая; некие породы плохо полируются и т.д. Принципиальный раздел столярного искусства - понимание способностей отделки древесины, её выбор и умение эту отделку выполнить.
Любое столярное изделие состоит из отдельных деталей, так или по другому связанных меж собой. От прочности соединения этих деталей и зависит крепкость всего изделия. Мастеру нужно уметь выбрать тип связки деталей, форму и характер обработки их в местах соединения, также скрепляющие материалы.
Сами детали, соединяемые в изделие, могут иметь при одном и том же размере и назначении изделия разную толщину, ширину. Так, рамка двери может быть и широкой, и узенькой, ножки табурета - и толстыми, и тонкими. Умение найти нужное для данной детали сечение с учетом не лишь работы, но и красы - одна из основных составляющих столярного искусства. Мастер должен обладать чувством пропорций и тем, что называют "чувством дерева".
Сущность обработки древесины, как было сказано, сохранилась с древнейших времен фактически без конфигураций: дерево разрезают пилой, поверхность его выглаживаю рубанком, отверстия делают буравом, долотом либо стамеской. За крайнее время возникли ручные машинки, в которых режущие части приводятся в движение движком. Это существенно облегчило работу по заготовке материала и, не считая того, отдало возможность повысить точность размеров однотипных деталей и скорость их производства. От профессионалы требуется умение так применять ручные машинки, чтоб по сопоставлению с ручным созданием возможность получения новейших форм столярных изделий не ограничивалась, а напротив, увеличивалась. Короче говоря, ручными машинками мастер должен владеть так же виртуозно, как стамеской либо рубанком.
Современное столярное создание пополнилось также некими новыми видами столярных материалов. Во-первых, это отделанный древесиной ценной породы тонкий щит на базе ДСП (древесностружечной плиты) либо столярного щита, собранного из склеенных меж собой древесных реек и облицованного снаружи фанерным шпоном. Во-вторых, это картонный либо пластический пленочный имитационный материал, заменяющий натуральный, и в-третьих, полиэфирные и нитроцеллюлозные лаки, дающие возможность получить крепкий толстый прозрачный слой поверхностной отделки изделий. Умение применять эти материалы - непременное условие столярного мастерства в наши дни.
Таким образом, столярное искусство включает в себя как чисто ремесленную часть - обработку древесины инвентарем и соединение деталей в изделие, так и творческую - умение выбирать и соединять породы, ощущать гармонию в столярном изделии. Крайнее более тяжело, но владение гармонией и описывает реального профессионалы.
В связи с развитием механизированных способов обработки древесины за крайнее время утратилась непосредственная связь меж её структурой и формой изделия. Возникло много ложных в художественном и логическом смысле решений, которые вручную выполнить было бы нереально (к примеру, поперечное склеивание изогнутых углов и ребер плит; длинноватых, работающих на изгиб деталей) и которые диктуются, в основном, удобствами заводской технологии. Подражать им нельзя. Потому понять действительную логику устройства древесной вещи можно, только исследовав эталоны народной мебели, мебельно-сто-лярных изделий прошедших времен. Все детали фермерской мебели и изделий старенькых мастеров-столяров сделаны и соединены в согласовании с настоящей конструктивной работой древесного элемента в изделии. Снаружи это характеризуется направлением волокон в детали, выполненной, обычно, из массива. Но исследование логики построения старинной либо народной мебели совсем не обязано ограничиваться копированием старинных форм.
Занятие столярным делом интенсивно распространяется посреди людей самой различной квалификации - от мастеров, занятых столярной отделкой помещений в публичных зданиях, до домашних умельцев. При всем этом требования к качеству столярной работы постоянно растут. В то же время проф мастерство рабочих, занятых столярной отделкой интерьеров, не постоянно соответствует подабающему уровню. Это происходит поэтому, что уровень ручного мастерства снизился: умельцы-столяры старшего поколения ушли, не передав секретов собственной работы, столяры мебельных компаний очень специализированы. Столярами в строительстве сейчас работает много бывших плотников, не прошедших проф подготовки.
В основном деревообрабатывающее оборудование делится на два типа станков для пиления, три вида для строгания, четыре - для шлифования. Все они могут применяться на предприятиях по производству мебели, потому что процесс ее изготовления состоит из множества этапов. Для выпуска погонажных изделий понадобится одна либо две распиливающие машины.
Выбор домашнего мастера - любителя также определяется задачами, которые он будет исполнять. В любом случае важно, чтобы оборудование обеспечивало успешные результаты труда. Поэтому мы постараемся рассказать Вам, какие деревообрабатывающие станки и оборудование будет лучше всего применять для основных операций, существующих в деревообработке.
Пиление
Как широко известно, разделение материала на части - начало начал в деревообработке. И на лесопильных предприятиях, в мебельном производстве, в строительстве. Станки позволяют достаточно быстро получать заготовки требуемого размера с наименьшим количеством опилок. Для пиления используют два вида машин: ленточные и дисковые. Их выбор зависит от задач, которые планируется исполнять.
Скажем, для распиливания длинных заготовок вдоль по толщине используют горизонтальные ленточные станки. То есть из одной толстой доски с их поддержкой можно сделать две, такой же длины, но более тонкие. Эту работу исполняет однопильный ленточно-делительный станок.
Аппараты с двумя пильными лентами, аналогичным образом распиливают доску либо брус на три части. У них две замкнутые ленты вращаются на шкивах. Такой станок называется двупильным ленточно-делительным. Как и в однопильном, в нем, помимо основного движения, реализовано движение подачи, что обеспечивает высокую эффективность. Горизонтальные ленточные станки используют на предприятиях, выпускающих погонажные изделия, щиты, обрабатывающих горбыль.
В столярном деле для изготовления мебели, окон, элементов внутренней и наружной отделки дома используют готовые доски, бруски. Их распиливают вдоль и поперек, дабы получить заготовки наиболее подходящего размера для дальнейшей обработки. Для этого широко применяют вертикальные ленточные пилы. Они оборудованы одной режущей лентой. Скорость ее движения можно регулировать, в зависимости от особенностей обрабатываемой древесины, размеров заготовки и рекомендаций изготовителя ленты. Для выбора режима резания пользуются справочниками - верный подбор скорости обеспечивает высокую эффективность и долгий срок службы оснастки. Подача заготовки осуществляется вручную. Это позволяет осуществлять не только прямолинейные, но и криволинейные распилы.
Расходные материалы для станков поставляются отдельными полосами. Перед установкой ленту необходимо спаять в круг. На больших предприятиях для этого применяется специальный электрический агрегат для контактной стыковой сварки. В мастерских используют клещи для точечной сварки или простую паяльную лампу. Припой может быть медным, латунным либо серебряным.
Распиливать заготовки из дерева вдоль, поперек и под углом множно удобно с помощью циркулярных (распиловочных) станков. Их режущий инструмент - пильный диск. Он выступает над рабочим столом. Оператор продвигает заготовку к нему и производит распил.
На больших предприятиях дисковые пилы применяются при выполнении вспомогательных операций, так как во время основных используют машины с автоматической подачей заготовки. В мастерской циркулярная пила - это один из главенствующих инструментов, но и ленточнопильные установки также весьма популярны.
Строгание
Для устранения недостатков (дефектов) материала - шероховатостей, рисок, покоробленности, для придания заготовки необходимого размера - выполняют строгание. В ходе этого процесса резец или ножи снимают слой материала, в результате обработки получается довольно гладкая поверхность. При изготовлении мебели ее после этого ещё и шлифуют, а в строительстве зачастую ограничиваются одним строганием. Операция выполняется вручную или механически. В последнем случае достигается наибольшая эффективность.
Для механической обработки заготовок используют строгальные, фуговальные и рейсмусные станки. Первые два имеют аналогичное устройство (ножевой вал у них находится под рабочим столом) и предназначение. Заготовку вручную подают к ножикам, после этого, поворачивают на бок, и, ведя обработанной стороной по направляющей, исполняют строгание в угол. Большее количество ножей в фуговальной машине обеспечивает лучшее качество обработки по сопоставлению с простым строгальным станком. Следственно в производственных условиях предпочтение отдается устройствам фуговальным, а для домашней мастерской можно купить более дешевый по цене строгальный станок.
У рейсмуса ножевой вал находится над столом. С его помощью исполняют строгание заготовки в размер, т. е. можно быстро получить доску или брусок определенной толщины и с гладкой поверхностью. Сторона, по которой она базируется должна быть заранее отфугована. Поэтому на предприятиях зачастую применяют и фуговальный, и рейсмусный станки. Существуют устройства, на которых можно исполнить обе операции, они отлично подходят для маленьких цехов и небольших мастерских.
Фрезерование
Основное предназначение данной операции - обработка кромок плоских деталей, что особенно востребовано в мебельном производстве. Фрезерованием получают фасонный профиль, который украшает фасады и двери предметов интерьера. Помимо обработки деталей по внутреннему и внешнему контуру, отделки кромок, при помощи использования фрез нарезают шипы, калевки, проушины.
Все эти работы можно исполнить на вертикальном фрезерном станке. У него ось шпинделя проходит перпендикулярно поверхности рабочего стола. Оборудование используется для изготовления строительных материалов (вагонка, плинтусы), окон и дверей (наличники, филенка), в мебельном производстве. Некоторые вертикальные фрезерные станки по своей конструкции оборудуются шипорезной кареткой. С ее помощью подготавливают детали для соединения на шипы.
В серийном производстве требуется изготавливать детали с идентичным криволинейным контуром в большом количестве. Максимально быстро и с высокой точностью данную задачу можно выполнить, если фрезеровать заготовки по образцу (шаблону). Для этого используют копировально-фрезерные станки. Они работают следующим образом: шаблон устанавливают внизу заготовки, где об его край упирается копир. Фреза опускается на обрабатываемую деталь сверху на требуемую глубину. Заготовки перемещают вдоль копира. Таким образом, становится возможным обрабатывать доски, фанеру. Оборудование используется в мебельном производстве для изготовления деталей с арками, орнамента. При выборе станка обращают внимание на размеры стола и ход шпинделя, которые должны соответствовать размерам заготовок.
Сверление
Для прочного соединения деталей в заготовках исполняют сквозные и глухие отверстия. Для этой операции точность значима не меньше, чем для всех остальных. В частности из-за отклонений могут появиться проблемы при сборке мебели. В цехах и мастерских дрель применяют редко. Сверление исполняют на станках, потому что именно они могут обеспечить требуемую точность. Оператору работать на них гораздо легче. Даже от самой маленькой дрели при крупных объемах работы руки оператора быстро устают.
Среди машин самые востребованные - вертикально-сверлильные станки. У них шпиндель размещен вверху, рабочий стол можно поднять либо опустить вниз. Эти устройства можно увидеть в домашних и ремесленных мастерских, на производстве. У некоторых моделей стол может поворачиваться под углом 45 градусов, что позволяет исполнять наклонное сверление. При выборе станка значение имеет его высота, от нее зависит, какого размера заготовку можно будет обработать.
При отсутствии в мастерской фрезерного оборудования гнезда и пазы в заготовках можно изготовить на сверлильной машине. Но лучше всех с этой работой совладает долбежный станок, на котором используются специальные резцы. С их помощью также исполняют прямоугольные отверстия и шипы. Но тут необходимо отметить, что после долбления может понадобиться доработка, так как по качеству реза данный процесс уступает фрезерованию. Выбирая долбежный станок, учитывайте, что большие возможности по обработке можно получить с такими функциями, как наклон рабочего стола, дополнительные опоры. Скажем, можно делать углубления для дверных замков и выемки для соединения деталей.
Точение
Заготовки, являющиеся телами вращения, обрабатывают на токарных станках. В итоге они приобретают цилиндрическую, коническую либо сложную форму. Мастера вытачивают деревянную посуду, игрушки, балясины для лестниц, детали для мебели и многое другое.
Токарные станки выпускаются в настольном и напольном исполнении. Первые предназначены для применения в быту, они рассчитаны на обработку деталей длиной не больше одного метра.
Шлифование
Чтобы сделать поверхность гладкой, ее обрабатывают абразивами: шкуркой или кругом. Если применять ручные инструменты, работа займет много времени. Если деталь большая, процесс может растянуться на час, а то и больше. Время, которое потратит станок на туже задачу, исчисляется секундами. Следственно он необходим на крупном предприятии и в ремесленной мастерской, где шлифовать необходимо много. Помимо этого, механизация этого процесса обеспечивает стабильно высокое качество продукции - в ручном труде результат в большей степени зависит от мастерства исполнителя.
Для шлифования поверхности деталей мебели из массива древесины или из древесностружечных плит, облицованных натуральным шпоном, используют барабанный станок. Эта операция обеспечивает прекрасный внешний вид изделий (фасадов, дверей). Для обработки торцов и кромок деталей мебели, заготовок для строительства применяют дисковые, кромкошлифовальные и осцилляционные станки. Главное различие последних - максимально комфортный процесс шлифовки выгнутых и вогнутых поверхностей. Он осуществляется за счет втулки либо валика, установленной на вертикальном шпинделе.
Любую шлифовальную машину выбирают в соответствии с максимальной длиной, шириной и толщиной ваших заготовок. Значение имеет и производительность, которой обладает та либо другая модель. Она определяется мощностью мотора и скоростью движения ленты. Скажем, у барабанных станков, которые используют для серийного производства больших деталей на фабриках, мощность составляет до 18 кВт. Для выпуска единичной продукции в мастерских приобретают установки на 1,5-2,5 кВт.
Человечество использует древесину много тысячелетий, постоянно усложняя инструменты и технологию для её обработки. Одним из главных направлений деревообработки является производство столярных изделий. Окна, двери, мебель из натурального дерева в квартире или особняке, изготовленные по индивидуальному проекту, показывают статус, вкус и чувство стиля хозяина.
Производство столярной продукции в настоящее время представляет собой целый цикл технологических процессов. Для их выполнения нужны конструкторские отделы, столярные мастерские и лакокрасочные цеха. Конструкторский отдел создаёт проект изделия и рекомендует материалы для его изготовления, а далее начинается работа столярной мастерской.
Этапы производства столярных изделий
Сначала дерево сушат до положенной степени влажности, иначе через некоторое время детали из него могут покоробиться и изменить свои размеры. Для этого используются специальные сушильные камеры. Они могут быть аэродинамическими, конвективными, конденсационными и даже устроенными по принципу СВЧ.
Следующим этапом производства столярных изделий является пиление древесины для придания ей требуемых размеров и контуров. Оно производится при помощи ручных или механических пил разной величины, конструкции, формы. Далее фугование (строгание) подготавливает элементы конструкции для склейки. Оно производится на специальном станке. Для склеивания нужна очень точная пригонка поверхностей, которая и достигается за счёт фугования.
Склеивание должно производиться сразу после фугования, иначе через некоторое время поры древесины забьются пылью, которая препятствует хорошему склеиванию. Клей подбирается для каждого случая индивидуально. После соединения деталей при помощи клея в столярный щит, изделие помещают в пресс. Затем производится рейсмусование, т.е. подгонка на станке для необходимых размеров. Стоит сказать, что существуют комбинированные станки, на которых можно провести и распиловку, и фугование, и рейсмусование, и сверление, но, конечно, их возможности более ограничены по сравнению со специализированными станками.
Далее столярным изделиям придаётся сложная форма на фрезеровальном станке. На нём же возможно и нанесение сложных объёмных узоров. После этого шлифовка и сборка изделия. Существуют специальные шлифовальные машины, но если контур сложен, обычно приходится шлифовать вручную, используя цикли и шкурки разной зернистости.
Собранное изделие поступает в лакокрасочный цех, где его тонируют или красят. Тонирование более популярно, поскольку подчёркивает текстуру и природный рисунок дерева. Покраска же, наоборот, всё это скрывает. Поверх тонировки или покраски наносят слой лака. Благодаря ему, поверхность не только улучшает свой внешний вид, но и приобретает защиту от температурных и механических повреждений.
Конечно, технология производства столярных изделий разных видов отличается. Например, при производстве деревянной мебели кромкоооблицовочные и сверлильно-присадочные станки, а при производстве дверей - торцовочный и калибровочный станки. Но последовательность обработки дерева остаётся неизменной.
Если Вы решили заказать какое-либо столярное изделие в Санкт-Петербурге по индивидуальному проекту, звоните в нашу мастерскую, специалисты дадут Вам профессиональную консультацию и расскажут, как оформить заказ.
Современное индустриальное строительство не исключает плотничных и столярных работ.
Столяры и плотники, работающие на деревообрабатывающих предприятиях, изготовляют оконные и дверные блоки, детали крупнопанельных деревянных домов и другие конструкции и детали.
Столяры и плотники должны освоить технологию изготовления и сборки различных изделий, знать технические условия изготовления и приемки деревянных изделий и конструкций, уметь читать рабочие чертежи и правильно организовать рабочее место.
В современном строительстве большинство изделий из древесины изготовляют в заводских условиях. Их доставляют на строительную площадку, где их устанавливают (монтируют) в соответствии с проектом.
Технологический процесс работы столяра включает: сушку пиломатериалов; нарезку заготовок из пиломатериалов: последующую обработку заготовок до изготовления деталей требуемой формы и размеров; сборку деталей, включая склеивание в узлы и комплекты; подготовку и отделку комплектов; упаковку и доставку комплектов на склад.
Расстановку деревообрабатывающего оборудования выполняют в соответствии с технологическим процессом, чтобы при обработке деталей их потоки не пересекались и возвращались в обратном направлении.
Зону, где осуществляется рабочий процесс, называют рабочим местом.
Квалифицированный рабочий должен уметь составить карту технологического процесса для изготовления изделия, указывая рабочие места и необходимое оборудование, начиная с распиловки и завершая сборкой и отделкой деталей. От него требуется умение составить спецификацию на изделие и рассчитать потребность материала.
Деревянные лестницы устраивают в домах до двух этажей. При площади застройки дома более 500 м² несущие элементы лестниц должны быть огнестойкими.
Лестницы с прямыми маршами выполняют плотники, с поворотами, закруглениями, винтовые - столяры. Лестницы имеют 1-3 марша (рис. 1). Их ширина определяется назначением здания. В квартирных домах ширина лестничных маршей 0,9...1,2 м, учитывающих размеры мебели. Лестницы, ведущие на чердак, в погреб, имеют ширину 0,8...0,9 м.
Схемы лестниц
а - одномаршевая; б - двух маршевая; в - трехмарше-вая; I - ширина марша; с - ширина лестничной площадки; А - ширина лестничной клетки; L - длина лестничной клетки: Н - высота этажа; d - длина марша (в горизонтальной проекции)
рис. 1
Для удобства подъема по лестнице соблюдают соотношение между шириной и высотой ступени. Оптимальной высотой ступени в жилых домах считается 15...18 см, шириной - 27...32 см (рис. 2).
Число ступеней лестничного марша определяют делением высоты этажа (расстояние от пола до пола) на высоту ступени. В марше предельное число ступеней - 10. Уклон междуэтажных лестниц - 30...36° (рис. 2, г). Во внутриквартирных лестницах уклоны до 50°.
Фрагменты ступеней
а - высота и ширина нормальной ступени; б - ширина узкого конца ступени винтовой лестницы; в - фрагмент винтовой лестницы; г - разрез лестницы
рис. 2
Таблица 1. Рекомендуемые размеры ступеней и наклонов лестничных маршей
| Размер ступени, см | Уклон лестничного марша | ||
| высота | ширина | пропорция | градусы |
| 15 | 29 ... 32 | 1:(1,95 ... 2,07) | 30 ... 32 |
| 16 | 28 ... 30 | 1:(1,75 ... 1,87) | 33 ... 35 |
| 17 | 27 ... 29 | 1:(1,59 ... 1,70) | 36 ... 37 |
| 18 | 25 ... 27 | 1:(1,39 ... 1,50) | 38 ... 41 |
| 19 | 24 ... 26 | 1:(1,26 ... 1,37) | 40 ... 42 |
| 20 | 23 ... 25 | 1:(1,15 ... 1,25) | 43 ... 44 |
| 21 | 22 ... 24 | 1:(1,05 ... 1,14) | 45 ... 47 |
Лестничные площадки (между маршами) имеют ширину, равную ширине марша и ширине ступени. При лестничном марше шириной 1,20 м, ступени 30 см, ширина лестничной площадки 1,20+0,3=1,5 м. В винтовых лестницах минимальная ширина ступеней в узкой части 10, в середине - 15 см.
Ступеньки деревянных лестниц изготовляют из сосновых досок (рис. 3) влажностью 8±2 % и толщиной для проступи 4...5 см, для подступенька 1,8...2,5 см.
Способы соединения ступени (проступи) с подступенькой
1 - проступь; 2 - нащельная рейка; 3 - подступенька
рис. 3
Тетивы - главный наклонный несущий элемент лестницы. По способу крепления ступеней к тетивам различают лестницы: со ступенями, вставленными в вырезы тетив; с вдолбленными в тетивы ступенями; со ступенями, установленными в накладку в вырезы тетив; со ступенями, закрепленными на брусках, прибитых к тетивам; обыкновенные лестницы.
Лестницы со ступенями в вырезах тетив имеют простую конструкцию (рис. 4). Тетивы таких лестниц изготовляют из досок толщиной 5...6, шириной 25... 28 см. Глубина пазов в тетивах для установки ступенек 2...2,5 см. Отдельные ступеньки в марше имеют вырезы в тетивах для сквозных шипов, закрепленных клиньями с наружной стороны. Лестничные марши (вверху и внизу) закрепляют к балке перекрытия, лестничной площадке шиповым соединением, усиленным дополнительно стальным уголком. В таких лестницах отсутствует подступенек и обшивка снизу. Лестницы такой конструкции устраивают для подъема на чердак, спуска в погреб и в других хозяйственных постройках.
Дощатая лестница
а, б - соединение наклонных досок (тетив) лестницы с балкой; в - сопряжение проступи с тетивой; 1 - лестничные тетивы; 2 - проступи; 3 - балка; 4 - поперечная балка; 5 - стальной угольник; 6 - рейка; 7 - клин; 8 - стойка; 9 - опорная рейка; 10 - доски; 11 - щит наката; 11 - слой глины; 13 - звукоизоляция; 14 - дощатый пол; 15 - потолок; 16 - рейка; 17 - штукатурка по дранке; 18 - нащельник
рис. 4
Лестницы со ступенями, вдолбленными в тетиву, выполняют из досок (для тетивы) толщиной 5...8 см и шириной 22...30 см, а ступеней - толщиной 3,8... 6,3 см. Пазы, выдолбленные для ступеней в тетиве на 3 см, не доходят до их заднего края.
Лестницы со ступенями, установленными в накладку в вырезы тетив, изготовляют из досок для тетивы толщиной 6,3...8, шириной 29...31 см, ступени - из досок толщиной с 5 см и шириной 25...32 см. Прямоугольные вырезы у верха тетив устраивают такой глубины, чтобы остальная часть тетивы имела 13... 15 см непропиленной древесины (рис. 5).
Лестницы для индивидуальных домов
а - со ступенями, заведенными в вырезы тетив; б - со ступенями, устанавливаемыми в вырезы тетив в накладку
рис. 5
Лестницы со ступенями, установленными на бруски, прибитые к тетивам. Бруски сечением примерно 5x6 см и длиной до 50 см прибивают к внутренней стороне тетив, а на них укладывают дощатые ступени (рис. 6). К наружной стороне тетив привинчивают шурупами стойки перил.
Лестница со ступенями, прибитыми к брускам
1 - брусок; 2 - тетива; 3 - проступь; 4- стальной угольник; 5 - стойки ограждения! 6 - поручни ограждения
рис. 6
Несущий элемент лестницы имеет боковые тетивы с прямоугольным пазом или прибитыми к ним с установленными ступенями-накладками (рис. 7). Лестница с одной стороны имеет ограждение. Высота ограждений 85...90 см, их выполняют в виде металлической решетки или изготовляют из древесины, а поручни из пластмассы. Деревянные поручни устанавливают на стойки, пластмассовые - на металлическое основание. Низ стоек ограждения закрепляют на тетиве поручнем. Деревянные лестницы изготавливают из сухих пиломатериалов: это исключает скрип. Соединения элементов не должны иметь клиньев, подступеньки должны быть надежно прикреплены к проступи.
Тетивы обыкновенной лестницы
а - с вырезами в тетивах; б - с прибитыми к тетивам накладками
рис. 7
Карта технологического процесса изготовления оконных и дверных блоков. Требуемое количество пиломатериалов для изготовления оконного блока зависит от количества заготовок, получаемых из различных сортов пиломатериала.
Из досок после их обработки выход заготовок (табл. 2) зависит от их сорта.
Таблица 2. Выход заготовок при обработке пиломатериалов
| Ассортимент пиломатериалов | Выход заготовок из досок и клееной фанеры, %, по сортам | ||
| I | II | III | |
| Необрезные доски хвойных пород | 75 | 50 ... 60 | 35 |
| Необрезные березовые доски | 70 | 60 | 30 ... 35 |
| Необрезные дубовые доски | 60 | 50 | 30 ... 35 |
| Строганная дубовая клееная фанера | 70 | 50 | - |
При массовом производстве расход материала несколько увеличивается из-за использования части заготовок в качестве образцов, для настройки станков и, частично из-за дефектов древесины.
Увеличение количества заготовок называют припуском на брак, он допускается до 5-10 %. Это условные величины, так как, усовершенствуя технологический процесс изготовления любого изделия, процент брака удается значительно сократить.
Несущие деревянные конструкции
Для перекрытия пролетов производственных зданий используют балки и фермы. Пролеты таких конструкций и размеры элементов и количество гвоздей и болтов в стыках определяют расчетом.
Составные гвоздевые балки изготовляют из досок и брусьев I и II сорта. Наиболее распространенная толщина пиломатериалов - 2...10 см. Допускаются сросшиеся с древесиной сучки диаметром до 15 см, не снижающие ее прочности. Наиболее распространены двутавровые деревянные балки (рис. 8).
Сечения несущих деревянных балок
а...е - двутавровые балки; ж...к - пустотелые балки
рис. 8
В процессе эксплуатации в стенках деревянных балок появляются трещины, из-за усушки снижающие ее прочность на 40...60 %. Двутавровые балки снижают прочность при использовании низкосортных досок ниже I и II сорта.
Стенка гвоздевой балки состоит из двух рядов досок толщиной 4...6, шириной 15-22 см, уложенных под углом 30...45° друг к другу. Жесткость стенки усиливают ребра из досок и брусья, стянутые болтами в ее верхней и нижней части (рис. 9). Высота такой балки в пределах 1/6 ...1/2 пролета.
Фрагменты гвоздевых балок из брусков и досок
а - поперечный разрез; б - вид спереди; 1 - брусок; 2 - ребро; 3 - болты с гайками и шайбами; 4 - дощатая стенка
рис. 9
Недостатком деревянных гвоздевых балок являются остаточная деформация под нагрузкой, трудоемкость изготовления, коррозия гвоздей и болтов под влиянием атмосферных условий.
Клееные конструкции главным образом изготовляют на деревообрабатывающих предприятиях, используя сосновые доски I и II сорта толщиной 30...50 мм. Доски строгают на рейсмусовых станках с четырех сторон. Прочность клееных балок зависит от влажности и точности обработки материала.
Для клееных балок используют доски небольшой длины III сорта. Такие балки изготовляют в мастерских, имеющих оборудование для обработки и склеивания. Клееные конструкции при высыхании древесины подвержены усушке в различных направлениях волокон древесины. Доски в клееных конструкциях укладывают с противоположным рас положением годовых слоев (рис. 10).
Послойная укладка пиломатериалов в клееных конструкциях и их категории
а, б - сечение прямоугольных балок; в - сечение квадратной колонны; г - двутавровая балка, усиленная гвоздями
рис. 10
Клееные балки имеют прямоугольное, квадратное или двутавровое сечение. Клееные несущие деревянные конструкции имеют различные модификации (рис. 11). Высота клееных балок в пределах 1/8 ... 1/12 пролета. Деревянные двутавровые клееные балки перекрывают пролеты до 12 м.
Схемы деревянных клеевых несущих конструкций (вид спереди)
а - прямоугольная балка; б - двускатная балка; в - гнутая балка; г - треугольная ферма со стальной затяжкой; д - деревянная шарнирная арка; е - гнутая рама; ж - деревянная параболическая арка
рис. 11
Клееные балки, усиленные гвоздями, применяют при устройстве совмещенных (бесчердачных) крыш.
При этом несущие конструкции крыши объединены в общую панель с теплоизоляцией.
Армированные клееные балки изготовляют прямоугольного или швеллерного сечения. Балки прямоугольного сечения имеют постоянную ширину 7 см при высоте 14...50,4 см с градацией 2,8 см (рис. 12). Балки усилены четырьмя арматурными стержнями диаметром 14 мм. Швеллерные балки изготовляют с толщиной стенок 7 и 10 см, у первых арматура из восьми стержней, у вторых - из двенадцати стержней диаметром 14 мм. Арматурные стержни укладывают в выбранные и смазанные клеем пазы между досками. Вместо досок используют также водостойкую и огнестойкую клееную фанеру.
Сечение армированных клееных деревянных балок
а - прямоугольной; б в - двутавровой; г - треугольная рама; д - прямоугольная рама
рис. 12
Для клееных балок с предварительно напряженной арматурой стальные стержни нагревают до 8О...9О°С. Удлинившиеся стержни закрепляют анкерными упорами в концах балки. Стержни при остывании балки укорачиваются, создавая напряжение в балке.
Двутавровые деревянные балки изготовляют с решетчатой стенкой. Усиленные арматурой, они перекрывают пролеты до 9 м.
Деревянные фермы (рис. 13) бывают треугольные, прямоугольные, трапециевидные, сегментные и многоугольные. В фермах различают верхний и нижний пояса, раскосы и стойки. Деревянными фермами перекрывают пролеты до 24 м. Металлодеревянными фермами перекрывают пролеты большей величины. Узлы деревянных ферм крепятся гвоздями и болтами. В металлодеревянных фермах элементы, работающие на сжатие, изготовляют из древесины, работающие на растяжение - из стали.
Схемы фермы (вид спереди)
а - деревянной; б - металлодеревянной
рис. 13
Сегментные фермы. Их верхний пояс изготовляют из нескольких изогнутых слоев досок, сшитых гвоздями. Нижний пояс - затяжка из круглой стали. Затяжка, охватывая основание верхнего пояса (сегмента), поддерживает его с двух сторон.
Сегментные клееные фермы изготовляют из качественных досок, в том числе и нижний пояс (затяжку) (рис. 14). Узлы ферм усиливают пластинками из клееной фанеры толщиной 12,6 мм и накладками из полосовой стали. Стальной башмак соединяет верхний и нижний пояса фермы. Пролет такой фермы до 18 м.
Гнуто-клееные из досок дугообразные (сегментные) фермы со стальными пластинками для скрепления узлов
1 - гнуто-клееный верхний пояс фермы из пяти слоев досок (22X83 мм); 2 - нижняя затяжка из четырех слоев досок (22X83 мм); 3 - фанерные пластинки толщиной 12,7 мм с двух сторон узлов фермы; .4 - накладки из листовой стали; 5 - элементы решетки - стойки и раскосы сечением 51Х89 мм; б - опора фермы поперечным сечением 254X254 мм; 7 - стальные
накладки
рис. 14
Качество клееной древесины. В массовом производстве покрытие деталей клеевым слоем механизировано с помощью вальцов. Клеи карбамидных искусственных смол, нанесенные тонким слом на ровно-строганую поверхность, обеспечивают прочное склеивание элементов. Клей наносят на одну поверхность детали, прочность соединения от этого не уменьшается.
Для прочности склеивания после нанесения клея детали плотно прижимают, используя клеильные прессы. Склеивание обеспечивается давлением, МПа (кгс/см²).
Для запрессовки склеиваемых поверхностей используют ручные прессы, рамы с клиньями, эксцентриковые прессы, сжимающие склеиваемые детали под небольшим давлением струбцины (рис. 15). Механические устройства применяют для склеивания деталей небольшого объема, прессы - для сплачивания щитов, а также фанерования поверхностей декоративной фанерой или пластиком (например, дверных полотен).
Водостойкий клей из синтетических смол обеспечивает высокое качество склеиваемой конструкции. Клееные деревянные конструкции более огнестойки и менее подвержены гниению, чем природная древесина. Клееные конструкции позволяют экономично использовать короткие обрезки досок и брусьев.
Струбцины
а - обыкновенная; б - двойная для сжатия параллельных поверхностей; в - с подвижным шарниром для сжатия косых деталей; г - обыкновенная с тремя болтами: д - для сжатия фасонных деталей
рис. 15
Сценарии урока
Раздел программы: Технология обработки древесины. Элементы машиноведения.
Тема урока: Этапы создания изделий из древесины.
Класс: 5
Трудовое задание (объект труда): составление технологической карты.
Время работы: 45 минут
Образовательные цели урока: учащиеся должны освоить следующие понятия:
1. Рассказать учащимся об этапах создания изделия из древесины.
2. Ознакомить учащихся с тем, что такое «брак».
3. Рассказать учащимся, что называют технологическим переходом.
4. Рассказать учащимся, для каких целей служат технологические карты.
5. Ознакомить учащихся с понятием «деталь» сборочной единицы.
Развивающие цели урока: учащиеся должны овладеть следующими видами действий:
1. Уметь делить процесс создания изделия из древесины на этапы.
2. Уметь владеть понятием «брак».
3. Учиться соблюдать технологический переход.
4. Уметь составлять технологические карты.
5. Уметь оперировать понятием «деталь» сборочной единицы.
Воспитательные цели урока: убедить учащихся в том, что:
1. Что важно научиться процессу изготовления изделия из древесины на этапы.
2. Что необходимо иметь представление о том, что такое «брак».
3. Что при создании изделия нужно соблюдать технологический переход.
4. Что необходимо составлять технологические карты.
5. Что важно уметь оперировать понятием «деталь» сборочной единицы.
Тип урока: Изучение нового материала.
Основной метод ведения урока: Объяснительно-наглядный (репродуктивный) метод.
Оборудование:
Линейка;
Карандаш;
Режущие инструменты;
Литература:
Тищенко А.Т., Самородский П.С., Симоненко В.Д., Шипицын Н.П. Технология. Пробный учебник для мальчиков 5 класса /под ред. В.Д.Симоненко – Издательство Брянского пед. университета. – Брянск, 1995.
Место проведения: Учебные классы.
План урока.
Организационный момент.
Проверка готовности учащихся к уроку, отметка отсутствующих.
Мотивационный этап.
Для того чтобы изготовить какое-либо изделие необходимо выполнить ряд действий, то есть пройти ряд этапов.
Надо заранее продумать, из каких материалов будет состоять изделие, какие инструменты нужны для этого, на каком оборудовании и рабочем месте, возможно, изготовить изделие.
Тема и цели урока .
Итак, тема сегодняшнего урока «Этапы создания изделий из древесины», обратите внимание на доску, где она записана.
Сегодня мы с вами изучим этапы создания изделий из древесины и научимся составлять технологическую карту.
Этап актуализации знаний.
Вопрос: Кто знает, что такое «брак»?
Ответ: Брак – ненужная продукция, выполненная вследствие неправильного изготовления изделия. Поэтому, не спешите приступать сразу к изготовлению изделия.
Вопрос: Кто может сказать, что называют «заготовкой»?
Ответ: Заготовкой – называют определенных размеров материал, из которого делается деталь.
Изучение нового материала.
Чтобы приступить к изготовлению изделия вначале изображают изделие в виде технического рисунка, эскиза или чертежа. Подбирают качественную заготовку из древесины необходимой породы. Размечают заготовку, проверяя размеры несколько раз, Затем строгают, пилят, зачищают и отделывают ее, превращая в готовое изделие.
Вопрос: Что называют «сборкой»?
Ответ: Сборкой называют соединение деталей в изделие.
Если изделие состоит из нескольких деталей, то их после изготовления надо подогнать друг другу и соединить между собой. Изготовленное изделие необходимо проверить на прочность, испытать. Если обнаружатся какие-то недостатки, то надо найти причины их возникновения и устранить.
Последовательность действий по обработке заготовок и сборке их в изделие описывается в специальных инструкционных и технологических картах. Изделия могут состоять из одной или из нескольких деталей. Каждая деталь изготавливается из одного куска материала.
Вопрос: Кто может сказать, что называют «сборочной единицей»?
Ответ: Сборочной единицей называют соединение деталей в изделие.
Изделие может состоять из одной или нескольких сборочных единиц. Обработку деталей осуществляют рабочими инструментами вручную или на станках. Каждая деталь изготавливается по своему технологическому процессу, который является частью всего производственного процесса по превращению заготовки в деталь или изделие.
Технологический процесс изготовления деталей состоит из ряда технологических переходов (операций).
Вопрос: Что называют «технологическим переходом»?
Ответ: Технологическим переходом называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте.
Например, переходами будут являться: выпиливание заготовки на столярном верстаке, окраска заготовки в лакокрасочном помещении.
Процесс изготовления записывается в виде технологической карты, в которой указывается последовательность переходов, графическое изображение изменяющейся заготовки и применяемые инструменты и приспособления.
Теперь рассмотрим технологию изготовления кухонной разделочной доски. Возьмем наиболее простое изделие для освоения техники составления технологической карты.
Вопрос: Ребята, кто знает, с чего начинается творческая работа по изготовлению любого изделия?
Ответ: Творческая работа по изготовлению любого изделия начинается с выбора заготовки.
Вопрос: Из каких материалов можно изготовить разделочную доску?
Ответ: Материалом для заготовки разделочной доски может быть фанера или доска толщиной 10…12 мм, так как разделочная доска должна быть легкой и экологически чистой. На данной заготовке размещается контур изделия по шаблону.
Затем следует наколоть шилом центр отверстия. Высверлить его.
Вопрос: Что следует сделать при окончательной обработке при изготовлении кухонной разделочной доски?
Ответ: Окончательным этапом данной работы является зачистка изделия, скругление острой кромки и углов.
 |
Ребята, посмотрите технологическую карту изготовления кухонной разделочной доски, изображенной в таблице 1.
Этап применения новых знаний, умений, навыков и способов действий.
1. Внимательно изучите чертеж детали, которую вы хотите изготовить.
2. Пользуясь таблицей 1 разработайте технологическую карту на изготовление вашей детали.
3. Сравните составленную технологическую карту с технологической картой, разработанной для этой детали вашими одноклассниками.
Подведение итогов урока.
Ребята сегодня мы с вами познакомились с этапами создания изделий из древесины и научились составлять технологическую карту.
Спасибо за внимание…
Таблица 1
Технологическая карта
Изготовление кухонной разделочной доски
| № п.п. | Последователь- ность выполне- ния переходов | Графическое изображение | Инструменты и приспособления |
| 1 | Выбрать заготовку из доски или фанеры толщиной 10…12 и разметить контур изделия по шаблону |   |
Шаблон, карандаш |
| 2 | Выпилить контур изделия |