Породи дерева, які використовуються в модельному виробництві

Модельне оснащення виготовляють з порід дерева, які по твердості можна класифікувати в такий спосіб.

I. М'які породи. Сосна (щільність 0,52 г/см³) легко обробляється, має невелику усушку, нез­начне короблення, невелике вологопоглинання і малу схильність до загнивання. Це найбільш розповсюджена в середній смузі і тому найбільш дешева порода. Використовують для середніх i крупних моделей любої складності, стержневих ящиків, шаблонів i т.д.

Ялина (щільність 0,48 г/см³) погано обробляється через велику кількість твердих сучків. Поверхня після обробки виходить шорсткувата, особливо торцеві частини, сильно коробиться. Використовується для виготовлення крупних або невідповідальних простих моделей в одиничному виробництві i стержневих ящиків, часто в комбінації із сосною.

Вільха (щільність 0,54 г/см³) має невелику усушку i короблення, добре обробляється, поверхня після обробки виходить чиста і гладка. Міцність невелика, схильна до загнивання. Використовується для виготов­лення промоделей, дрібних i середніх моделей, стержневих ящиків, а також моделей з тонкими стінками i ребрами.

Липа (щільність 0,46 г/см³) добре обробляється, має однорідну будівлю, низьку міцність i велику гігроскопічність тому велику усушку. Використовується для виготовлення дрібних i середніх складних моделей.

II. Породи невеликої твердості. Модрина (щільність 0,58 г/см³) має невелику усушку і тому мало піддається коробленню. Деревина щільна і міцна (значно міцніша сосни). Може застосовуватися для різних моделей, особливо для складних у серійному виробництві.

Береза (щільність 0,64 г/см³⁾ добре оброблюється на токарному верстаті (після обробки виходить чиста і гладка поверхня), сильно коротиться, має велику усушку, гігроскопічна, порівняно сильно гниє. Використовується для виготовлення дрібних відповідальних моделей i промоделей в одиничному i серійному виробництві, а та­кож для облицювання відповідальних частин крупних i середніх мо­делей.

III. Породи середньої твердості. Бук (щільність 0,72 г/см³) має міцну і тверду деревину з однорідною будівлею, важко обробляється, застосовується для дрібних особливо міцних моделей і для облицювання середніх і великих моделей.

Дуб (щільність 0,8 г/см³) має міцну і тверду деревину, погано обробляється й оброблена поверхня виходить досить шорсткуватою, застосовується для основи міцних моделей і облицювання тих місць стержневих ящиків, які піддаються ударам, для виготовлення модельного i формувального інструменту

IV. Тверді породи. Клен (щільність 0,69 г/см³) має щільну і міцну деревину, невелику усушку, мало коробиться, застосовується для моделей і стержневих ящиків складної конфігурації.

Ясен (щільність 0,75 г/см³), має щільну і міцну деревину, схильний до загнивання, застосовується для облицювання нескладних моделей і як допоміжний матеріал (для колодок інструмента).

Груша (щільність 0,71 г/см³), має дуже щільну однорідну і тверду деревину, незначно усихає і мало коробиться, застосовується для особливо точних, міцних і складних дрібних моделей і стержневих ящиків.

Для шаблонів і модельних щитків використовують фанеру товщиною до 12 мм. (найчастіше березову).

Пиломатеріали. У модельні цехи деревина надходить у виді готових пиломатеріалів — брусків і дощок. Дошки — це пиломатеріал, у якого ширина перевищує подвійну товщину. Наприклад, при товщині 40 мм ширина повинна бути більше 80 мм. Пиломатеріал із шириною менш подвійної товщини називають брусками. Бруски і дошки мають визначені стандартні розміри. Варіанти розпилювання деревини приведені на мал. 3.11.

Сушіння деревини. Суха деревина значно міцніша сирої, кра­ще клеїться. Моделі повинні бути міцними, зберігати точну форму i геометричні розміри. Тому сира деревина для моделей не придатна. При висиханню вона коробиться або розтріскується. Але надлишньо суха деревина вбирає вологу з атмосфери у тим більшому ступені, чим більша різниця вологості деревини i навколишнього середовища. На практиці деревина, призначена для виготовлення мо­делей, повинна містити вільної вологи 8-10%. Волога, яка входить до складу кліток деревини, називається зв’язаною. Мета сушки – знизити вміст вільної вологи, яка у сирій деревині досягає 50-60%.

Деревина по колу усихає більше, ніж по радіусу, тому нарізані дошки (мал.3.12) коробляться тим сильніше, чим далі від вісі дерева вони взяті. Тільки середня дошка а залишається при сушці прямою, але стає тоншою по краях.

Природна, або повітряна, сушка - це сушка на повітрі на протязі тривалого часу (до декілька років). Пиломатеріал кладуть під навісом таким чином, щоб повітря постійно циркулювало всередині штабелів. Штабелі повинні бути підняті над землею так, щоб воло­га із ґрунту не проникала в деревину. Якість деревини, висушеної на повітрі, значно вище, ніж деревини, висушеної штучним спосо­бом. Недолік природної сушки - велика тривалість, а також можливість загнивання пиломатеріалу.

Штучна сушка може бути теплова або рідинна. Частіше всього використовують теплову сушку нагрітим повітрям у камерних сушар­ках. Повітря в камерах підігрівається паровим калорифером. В пер­ший період сушки деревину розпарюють для того, щоб вона добре прогрілась. Потім уже починається процес випаровування вологи, яка видаляється із камери природною або примусовою вентиляцією. Для штучної сушки матеріал підбирають за породою i товщиною дощок. Тривалість сушки 5 - 6 діб, температура сушки 70 - 90 ºС (в залежності від породи дерева).

Сушку токами високої частоти (ТВЧ) використовують рідко в наслідок великих витрат електроенергії. Ще рідше використовують сушку деревини у рідкому середовищі; при цьому пиломатеріал у контейнерах завантажують у ванну з розплавленим петралатумом, який має температуру 110 - 130ºС. Деревина прогрівається, i починається процес випаровування вологи. Недолік такої сушки полягає у тому, що поверхневі шари дощок, просочені петралатумом, погано клеяться.

Штучна сушка не потребує багато часу, i, крім того, при ній повністю виключаються такі недоліки деревини, як синява, загнива­ння i iншi. Недоліками штучної сушки є значні затрати палива, а також можливе короблення i розтріскування пиломатеріалу при дуже жорсткому режимі сушки.

Виготовлення дерев’яної моделі складається з трьох основних процесів:

- механічної обробки пиломатеріалів;

- з’єднання частин дерев'яних моделей;

- нанесення лакофарбового покриття.

Механічна обробка складається з розпилювання, стругання, свербіння, довбання, різання, фрезерування i шліфування. Всі ці операцiї виконують за допомогою модельного інструменту вручну або на верстатах. У сучасних механізованих модельних цехах більшість операцій виконується на відповідних верстатах.

Основним видом з’єднання дерев'яних частин є склеювання. Склеюють не тільки частини моделі, а i окремі бруски, з яких ви­готовляють моделі. Деревина схильна до короблення. Для поперед­ження короблення склейку деревини виконують з врахуванням розміщення річних кілець. При виготовленні моделі щитка (мал.3.13) дош­ки розміщують так, щоб річні кільця у поряд лежачих дощок були направлені у різні сторони (мал.3.13, а), а самі дошки були по можливості вужчі. У цьому випадку буде менше короблення, так як згин буде то в одну, то в іншу сторону, але кожен згин сам по собі незначний (мал.3.13, б), i загальна форма щитка залишається порівняно плоскою. Якщо всі центри річних кругів будуть направлені в одну сторону (мал.3.13, в), то i дошки покоробляться значно в одну сторону i буде значний згин (мал.3.13, г). Якщо щиток багатошаровий, то при склеюванні шви одного шару необхідно розміщувати над дере­виною інших шарів у шаховому порядку i дошки одного шару повинні бути направлені перпендикулярно до довжини сусіднього з ним (мал.3.13,д). При такій склейці кожен шар буде перешкоджати короб­ленню сусідніх.

З’єднання частин моделі може бути виконано зрощуванням, сплачуванням i в’язкою Зрощування використовується для того, щоб подовжити виріб. З’єднання деревини в ширину або товщину називається сплачу­ванням (Мал.3.14). В’язкою називається з’єднання деревини під кутом до нап­равлення волокон, врізанням один до одного. Заготовки для моделей склеюють по різному в залежності від класу міцності моделі. При виготовленні моделей по 1-му класу міцності циліндричні моделі набирають з косяків у декілька переклеювань, таким же методом виконують плоскі елементи моделей (Мал.3.14 а, г). Це надає моделям високу міцність і жорсткість. При виготовлені моделей по 2-му класу міцності конструкція моделі і спосіб в’язки спрощується (Мал.3.14 б,д). Ще простіше виконують в’язку моделей 3-го класу міцності (Мал.3.14 в, е).

Для зменшення ваги і короблення крупні моделі і стержневі ящики виготовляють пустотілими (Мал.3.15).

Заготовки (мал. 3.16) для різних елементів модельного комплекту ділять на дві групи:

- прямокутні (щити, коробки);

-

Розміри елементів заготовок регламентуються стандартами, що забезпечує їх високу надійність і економічність.

Від’ємні частини Від’ємними від моделі виконують різні виступаючі частини, які при вилученні моделі з форми залишаються у формі і вилучаються окремо. На дерев'яних моделях для ручної формовки всі виступаючі частини виконують від’ємними. Від’ємні частини на моделях виконують на ластівковому хвості, на дерев'яних штифтах або шпильках (мал. 3.17). На невеликих моделях від’ємні частини 1 кріплять на шпонках у вигляді ластівкового хвоста (мал.3.17, а). Для міцності шпонки виконують із більш твердої породи дерева. На крупних моделях від’ємні частини креплять за допомогою деревяних шипів з ручками (мал.3.17, б). Кріплення від’ємних частин моделей шпильками (мал.3.17, в)менш надійно і використовується тільки на моделях 3-го класу.

Частини моделі можуть бути з’єднані постійно або мати роз’єднання. Якщо мо­дель роз’ємна, то одна частина по площині роз’єднання має де­рев'яні або металеві шипи, а в другій частині є поглиблення, в які щільно входять шипи (мал. 3.18)

Для вилучення моделі з форми передбачені піддми. Їх розміщають на моделі у таких місцях, щоб модель легко, рівномірно без перекосів вилучалась із формувальної суміші. На крупних моделях підєм виконують із полоскової сталі і кріплять до моделі гвинтами (мал. 3.19, а). На невеликих моделях по площині рознімання врізають металеві планкиз різьбовим отвором, у який вкручується підєм (мал. 3.19, б). Отвори можуть бути прямокутної форми. У цьому випадку вставляють підєм з Т-подібним кінцем і повертають його на 90°. На дрібних моделях 3-го класу піддми часто взагалі не виконують.

Робочі поверхні модельного комплекту повинні бути гладкими, стійкими проти зносу i непроникною для вологи. Ці властивості до­сягаються обробкою i фарбуванням.

Робочу поверхню моделі і стержневого ящика зачищають і шліфують наждачною бумагою (шкуркою). Модельний комплект поступає в ВТК, де його перевіряють зовнішнім оглядом і розміткою.

Після розмітки придатний модельний комплект відправляють у фарбувальне відділення. Перед фарбуванням всю робочу поверхню моделі ґрунтують (найкраще оліфою), всі нерівності (дрібні тріщини, вибоїни від сучків) на поверхні моделі зашпакльовують. Коли шпаклівка висохне, поверхню моделі зачищають дрібною шкіркою, фарбують і покривають лаком.

При фарбуванні i лакуванні моделей прийнято наступні кольори:

- для чавунного литва – червоний,

- для стального – синій,

- для кольорового – жовтий;

- стержневі знаки – чорний.

На моделях показують номер деталі, кількість від’ємних частин, стрижневих ящиків, елементів ливникової системи, шаблонів. На крупних моделях все це записують чорною фарбою, на дрібних – клеймом.

Обладнання і інструмент. Для попередньої обробки деревини використовують механічні пилки, стругальні верстати, для грубого попереднього різання на шматки – кругло пильні верстати (мал. 3.20). Стрічкова пилка призначена для прямолінійного i криволінійного розпилювання дощок. Для обробки площин дощок, брусків, щитів ви­користовують фугувальний верстат. Рейсмусовий стругальний верстат (мал.3.21) призначений для отримання дощок певної товщини. Звичайно на рейсмусних верстатах стругають дошки, одна сторона яких оброб­лена на фугувальному верстаті (мал.3.22). Стіл верстату переміщають по вертикалі для встановлення завданої товщини дошки. Остання прижимається до валу з ножами спеціальними валиками i роликами.

Частини моделей або стержневих ящиків, які мають форму тіл оберту, оброблюються на токарних верстатах (мал. 3.23). Заготовка закріпляються у спеціальному патрони або на планшайбі. Механічна подача різця виконується супортом; заготовки крупних моделей діаметром до 3000 мм (шківи, маховики) оброблюються на токар­но-лобових верстатах. Для обробки заготовок використовують також фрезерні, довбально-фрезернi i шліфувальні верстати.

Для закріплення заготовок під час обробки вручну є верстак – робоче місце модельника.

При склеюванні заготовки розміщують під прес або затискають за допомогою струбцин (Мал.3.24)

Модельник має набір мірильного інструменту: еталонний метр, усадочний метр (лінійки) з врахуванням усадки сплаву (1; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0% i т.д.), косинець з прямим кутом, малку (косинець з роздвижним кутом), рейсмус для викреслювання паралельних ліній, штангенциркуль, кронциркуль, нутромір, лінійку (дерев'яну для перевірки площин), ватерпас. Деякі з цих інструментів показані на мал.3.25.

При виготовленні дерев’яних моделей значний об’єм робіт виконується вручну, особливо коли моделі складні з криволінійними по­верхнями, ребрами. Для ручної обробки дерева модельнику необхідно мати набір ріжучого інструменту: пили - лучкова, лобзик, ножівка; стругальний інструмент - шерхебель, рубанок, фуганок, зензубель, фальцгебель, цинубель. Ріжуча частина у цих інструментах розміщена у дерев’яній або металевій колодці під кутом 45º. Кут заточки ріжучої грані ножа залежить від направлення різання (вздовж, поперек волокна або в торець), твердості дерева. Ши­рина ножа i форма ріжучої грані у всіх перерахованих інструментів різні i залежать від призначення цього інструменту.

До ріжучого інструменту також відносяться стамески (мал.3.26). Плоскими стамесками оброблюють прямолінійні i випуклі поверхні; напівкруглими стамесками вирізають внутрішні криволінійні поверхні. Клюкарзи використовують у випадках, коли важко обробити поверхню звичайними стамесками. Для довбання дерева використо­вують долото.

Шерхебель використовують для грубої обробки деревини. У прорізь колодки шерхебеля вставляють пластину з зезом напівкруглої форми, яку закріпляють клинком.

Для отримання більш гладкої поверхні використовують одинарні (мал. 3.27, а) або двійні (мал. 3.27, б) рубанки.

Полоски довжиною більше 300 мм, коли потрібно отримати плоску поверхню виробу, стругають фуганком. Конструкція фуганка аналогічна конструкції рубанка.

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1668; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!