При получении деталей определенных размеров и формы, необходимых для изготовления деревянных конструкций и изделий, древесину подвергают механической обработке.
Основным видом механической обработки древесины является резание. Снимаемый при резании слой называется стружкой. В зависимости от направления движения резца по отношению к волокнам древесины различают три основных (элементарных) способа резания: резание вдоль волокон (продольное), когда плоскость резания и направление резания параллельны волокнам древесины и резец снимает стружку, разделяя волокна (рис. 1, б); резание в торец (торцевое), когда плоскость резания и направление резания перпендикулярны к волокнам; и резец перерезает их (рис. 1, а); резание поперек волокон (поперечное), когда плоскость резания параллельна волокнам, а направление резания перпендикулярно к ним и резец разрывает волокна по длине (рис. 1, в). Существуют также комбинированные и более сложные способы резания.
Пиление древесины осуществляется на лесопильных рамах, дисковыми (циркульными) и ленточными пилами.
Лесопильные рамы используются для массовой продольной распиловки бревен на доски и брусья и бывают стационарными и передвижными. Рабочим органом машины является пильная рама, совершающая поступательно-возвратное движение в вертикальной плоскости.
Дисковые (циркульные) пилы чаще всего применяют для поперечной распиловки пиломатериалов в торцовочных педальных или маятниковых станках. Универсальные круглопильные станки позволяют совершать продольное и поперечное пиление досок и брусьев.
Рис. 1. Способы резания
Ленточные станки используют для выпиливания криволинейных и фигурных элементов из досок.
Строгание древесины производится на строгальных станках с односторонней и многосторонней обработкой деталей. Рабочим элементом станка является вращающийся с большой скоростью ножевой вал с резцами.
Для острожки детали на определенную (заданную) толщину используют рейсмусовые станки (рис. 2.). Односторонние обрабатывают заготовку сверху, двусторонние — сверху и снизу, калибруя заготовки по толщине.
Рис. 2. Рейсмусовый станок: а — общий вид: 1 — станина; 2 — стол; 3— панель кнопочного управления; 4 — верхний ножевой вал с приводными рамками; 5 — электродвигатель привода: б— схема рейсмусового станка: У —стол станка; 2 — обрабатываемая заготовка; 3 — предохранительное устройство; 4 — верхний рифленый подающий валик; 5 — ножевой вал; б — задняя прижимная колодка; 7 — верхний гладкий подающий валик
Фрезерование выполняется на фрезерных станках для фигурной обработки заготовок с выборкой четверти, пазов, шипов и других фасонных поверхностей. Обработка производится фрезами соответствующего профиля, установленными на одном или нескольких шпинделях, вращающихся с большой скоростью (рис. 3).
Сверление круглых отверстий различного диаметра и глубины производится на одно- и многошпиндельных сверлильных станках. Последние позволяют одновременно рассверливать до 30 отверстий. Сверление круглых отверстий, выборку пазов и гнезд; можно выполнить на сверлильно-долбежных (сверлильно-пазовальных) станках, у которых сверло и стол с закрепленной заготовкой могут перемещаться относительно друг друга. В поточную линию изготовления деталей включаются специальные станки, высверливающие сучья и заделывающие отверстия.
Рис 3. Четырехсторонний продольно-фрезерный станок: 1 — суппорт нижнего шпинделя с фрезой; 2 — суппорт верхнего шпинделя с фрезой; 3 — механизм подачи заготовки; 4 — прижимное устройство; 5 — суппорт вертикального шпинделя с фрезой; 6 — станина; 7 — направляющие линейки; 8 — прижимное устройство
Долбление прямоугольных пазов и гнезд осуществляется на одно- и многошпиндельных цепнодолбежных станках с рабочим инструментом в виде фрезерной шарнирно-пластинчатой цепи со звеньями из зубчатых резцов.
Точение деталей или заготовок, имеющих форму тел враще1-ния, производится на токарных станках резцами различной формы и очертаний.
Шлифование является финишной операцией обработки остроганных поверхностей деталей или изделия в целом. Применяются ленточные, барабанные и дисковые станки. Рабочий элемент станка при вращательном или поступательно-возвратном движении производит абразивную обработку детали. Используется абразивный (шлифовальный) материал на тканевой основе.
На строительную площадку деревянные конструкции и дет али поступают в готовом виде с деревообрабатывающих комбинатов. Для выполнения укрупнительной сборки, подгонки по месту установки используется механизированный инструмент, который может иметь привод электрический, пневматический и от двигателей внутреннего сгорания. В строительстве наиболее распространен механизированный электроинструмент, имеющий ряд преимуществ (высокий КПД, небольшую массу и др.) и состоящий из двигателя с надежной электрической защитой, пускового устройства, системы передач и рабочего органа (рис. 4). Применяются также механизированные инструменты: дисковые и ленточные электропилы, электрорубанки, долбежники, сверла, шлифовальные машинки и универсальный электроинструмент или легкие переносные станки для нескольких операций (пиление, строгание, сверление, шлифование и др.).
Рис. 4. Электрифицированный инструмент для обработки древесины: в — электропила цепная: 1 — пильная цепь: 2 — натяжное устройство; б — электросверлилка: 1 — переключатель; 2—электродвигатель; 3 — стойки с пружинами; 4 — сверло; в — дисковая электропила: 1 — пильный диск; г — электродолбежник: 1 — фрезерная цепь; 2 — направляющая планка; 3 — ведущая звездочка; 4 — электродвигатель; 5 — подъемное устройство; д — электрорубанок: 1 — ротор; 2 — рукоятка; 3 — панель
Для обеспечения долговечности древесина подвергается специальной обработке, которая может выполняться на стадии, предшествующей механической обработке, или после нее. До изготовления деталей и конструкций древесину подвергают сушке в сушильных камерах (конвективно-тепловая сушка) или в поле токов высокой частоты (высокотемпературная) и др.
Для защиты от возгорания поверхность древесины обрабатывается растворами огнезащитных солей, специальными красками и обмазками.
В последнее время используется стерилизующая сушка, которая предохраняет древесину от биологического разрушения. Древесину, не прошедшую стерилизующую сушку или подвергающуюся увлажнению в процессе эксплуатации, обрабатывают антисептическими составами, предупреждающими гниение.
Для защиты древесины от древоточцев в ремонтируемых зданиях или при реставрации памятников архитектуры ее обрабатывают инсектицидами в порошкообразном виде или в водных растворах.
Защитные мероприятия по повышению долговечности древесины проводятся -после изготовления и сборки конструкций и строительных деталей. Если при установке их в сооружениях производятся доводочные операции (пиление, строгание и др.), на элементах конструкции, подвергающихся обработке, защитные покрытия следует восстановить.
