Cięcie piłą na strugarce czterostronnej.

Opinia na temat możliwości stosowania zestawów strugająco piłujących głowica-piła-głowica w strugarce czterostronnej.

 

Podstawą do rozważań w tematyce cięcia na strugarce czterostronnej jest informacja zamieszczona przez producenta maszyny w DTR ( dokumentacja techniczno-ruchowa). Sprawdźcie jaka informacja kryje się w waszej strugarce czterostronnej. Ja sprawdziłem dokumentacje jednego ze znanych na polskim rynku Włoskich producentów maszyn SCM Group. Pod lupą znalazła się strugarka czterostronna profiset 60 [6].

 

W dokumentacji techniczno-ruchowej w rozdziale informacje ogólne dotyczące bezpieczeństwa w pkt 1.8 Przewidziane warunki użytkowania jest napisane:

„Maszyna ta została opracowana i skonstruowana do cięcia drewna litego (…), Dopuszczalne obróbki: struganie/ wyrównywanie oraz automatyczne profilowanie listew prostych. „

Zadziwiające prawda? Wydawało by się że ta informacja powinna być jednoznaczna. Jak zatem interpretować ten zapis?

Zacznijmy od założeń i teorii: Firma X wytwarza fryzy obróbką skrawaniem piłując elementy wzdłużnie za pomocą strugarki czterostronnej i narzędzia specjalnego będącego złożeniami dwóch głowic i piły. Wykorzystywana maszyna to SCM PROFISET 60 EP. Obrabiarka i narzędzia wykorzystywane są w kilku różnych konfiguracjach. Jedno z nich to:

  1. Wrzeciono nr 4 (górne) uzbrojone w: głowica-piła-głowica; wrzeciono nr 5 (dolne) uzbrojone w narzędzie: głowica-piła-głowica.We wszystkich przypadkach trzy pierwsze wrzeciona mogą być nieuzbrojone w narzędzia lub ewentualnie wyposażone w wały nożowe do strugania.Obróbka cięciem drewna w drzewnictwie ma swoja specyficzną klasyfikację. Klasyfikację tę przedstawiono na rycinie 2.
    Ryc. 2. Klasyfikacja obróbki maszynowej stosowanej w drzewnictwie (źródło: [1])

    Następujące rodzaje obróbek stosowane w drzewnictwie: piłowanie, struganie i wiercenie to odmiany obróbki frezowaniem. W szczególności piłowanie obrotowe i struganie obrotowe to frezowanie obwodowe. Pod względem technologicznym frezowanie dzieli się na: frezowanie walcowe (obwodowe) – oś obrotu narzędzia zajmuje położenie równoległe do powierzchni obrobionej (ryc. 2a), frezowanie czołowe – oś obrotu zajmuje położenie prostopadłe do powierzchni obrobionej (ryc. 2b) oraz frezowanie skośne (ryc. 2c).

    Ryc. 3. Rodzaje frezowania: a – obwodowe, b – czołowe, c – skośne (źródło: [2])
    Piła, stosowana w drzewnictwie do piłowania obrotowego stanowi specyficzny przypadek freza tarczowego, piła taka jest frezem tarczowym piłkowym[1]. Natomiast narzędzie do strugania obrotowego (wał z zamocowanymi nożami), to ponadstandardowo szeroki frez walcowy. Z kinematycznego punktu widzenia obydwa narzędzia pracują tak samo, obydwa realizują frezowanie obwodowe (skrawają swoim obwodem), obydwa mają jednakowy układ oś obrotu narzędzia – powierzchnia obrotowa. W obydwu przypadkach ruch główny wykonuje narzędzie. Różnią się nieco celem przeprowadzanej obróbki. Celem strugania obrotowego jest wyrównanie powierzchni elementu[2] lub/i nadanie mu odpowiedniego wymiaru. Ten rodzaj obróbki nadaje się do wytwarzania części o wydłużonym kształcie, najczęściej prostopadłościennym [1], ale możliwe są również inne kształty (np. okrągłe – [3]). Zeskrawany materiał jest odpadem. Natomiast w przypadku piłowania obrotowego w zastosowaniu do mocno wydłużonych elementów, można uzyskiwać rowki (zeskrawany materiał jest odpadem) lub np. „odzyskiwać” listwę przyszybową z ramiaka okna (oddzielony materiał stanowi wyrób). Ta obróbka nadaje się tylko do uzyskiwania oczekiwanego kształtu, nie nadaje się do wyrównywania powierzchni.Firma X wykonuje więc obróbkę cięciem w zakresie skrawania oddzielającego. Narzędzie „zestaw dwóch głowic z piłą” jest zdolny do piłowania (obrotowego)[3] oraz strugania obrotowego. Możliwe (i jednocześnie uzasadnione) jest stosowanie różnych konfiguracji narzędzi, tj. w czterech wrzecionach głównych głowic strugarskich lub przedmiotowych „zestawów dwóch głowic z piłą”.

    Ryc. 1. Zestaw narzędzi głowica-piła-głowica

    Moim zdaniem można zastosować ww. zestaw głowic lub równoważny z piłą o średnicy do 150 mm w strugarce czterostronnej SCM PROFISET 60 EP (w konfiguracji posiadanej przez tą firmę) do operacji cięcia (piłowania). Dopuszczalne jest wykonywanie operacji cięcia fryzów drewnianych na długość po spełnieniu warunków:

    1. Jest to zgodne z informacją umieszczoną DTR w tym przypadku w sekcji „1.8 Przewidziane warunki użytkowania”. Sformułowania to mają treść: „Maszyna ta została opracowana i skonstruowana do cięcia drewna litego (…)” oraz „Dopuszczalne obróbki: struganie/wyrównywanie oraz automatyczne profilowanie listew prostych”.

    2. Narzędzie spełnia wymogi EN 847-1.

    3. W trakcie obróbki nieprzekroczone są graniczne parametry obróbki podane przez producenta narzędzia.

    4. Montaż i użytkowanie narzędzia nie są związane z ingerencję w konstrukcję maszyny (w szczególności w osłony).

    Cięcie piłą jest to rodzaj obróbki skrawaniem zwany w literaturze struganiem obwodowym. Nie mam wątpliwości, że podany powyżej zestaw narzędzi głowica piła głowica ( ryc. 1 ) może być zastosowany w strugarce czterostronnej Profiset 60. Wykorzystanie piłek na strugarce czterostronnej jest powszechnie znane i szeroko stosowane np. do pozyskiwania listwy przy szybowej w trakcie obróbki ramiaków okiennych [4]. Producent Austyjackich maszyn w swoim katalogu zamieszcza informacje o tym że komplet frezów daje możliwość wycinania listwy przy szybowej [5]. A więc w jednym zespole narzędzi umieszczono frezy do profilowania oraz piłkę do odcięcia listwy przy szybowej. Jest to przykład zestawu narzędzi który pozwala na jednoczesną obróbkę elementów z wykorzystaniem wielu rodzajów obróbki skrawaniem. Producenci narzędzi i maszyn dają możliwość tworzenia niezliczonych zestawień narzędzi w celu uzyskania większej produktywności czy ograniczenia ilości procesów w toku produkcyjnym.

    [1] Piłkowym, czyli jednostronnym. Istnieją jeszcze frezy trzystronne.
    [2] Poprawa struktury geometrycznej powierzchni (zmniejszeni chropowatości, usuniecie falistości i innych błędów kształtu).
    [3] W drzewnictwie jest jeszcze możliwe piłowanie ruchem prostoliniowym zwrotnym (pilarki ramowe).

    Spis publikacji cytowanych w artykule:

    [1]          A. Staniszewska i W. Zakrzewski, Obróbka cięciem, IV. Poznań: Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego, 2002.
    [2]          J. Górniak, E. Górski, B. Kozaczek, E. Kulawik, i H. Latoś, Poradnik Inżyniera. Obróbka skrawaniem, t. 1, 4 t. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo techniczne, 1991. [3]          P. Wochnik, „Specjalizacja strugarki czterostronnej do obróbki szczeblin”, Praca dyplomowa magisterska, prom. dr M. Sydor, Wydział Technologii Drewna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań, 2009.
    [4]    Produkcja okien drewnianych pobrano: http://agad.pl/okna-drewniane-produkcja/
    [5]    http://fms.felder-group.com/Kataloge/2018/Gesamtkatalog/POL_The-catalogue-2018/428/#zoom=z
    [6]    https://www.scmgroup.com/pl/scmwood/products/maszyny-stolarskie.c884/throughfeed-moulders.7905/profiset.729
    Współautorem tej opinii jest mój serdeczny kolega Dr inż. Maciej Sydor z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Wydział Technologii Drewna Magister inżynier w zakresie mechaniki i budowy maszyn (Politechnika Zielonogórska, 2001); doktor nauk technicznych w zakresie budowy i eksploatacji maszyn (Politechnika Poznańska, 2005). Pracownik naukowo dydaktyczny w Katedrze Obrabiarek i PKM na Wydziale Technologii Drewna Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu (od 2001). Zastępca kierownika zespołu B+R w Euroline w Lesznie (od 2017). Autor 4 monografii; autor lub współautor: 4 patentów na wynalazek, 109 artykułów naukowych, rozdziałów i prac konferencyjnych oraz 30 ekspertyz dla przemysłu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *