Статьи

 

Инновации на рынке широколенточных шлифовальных станков появляются постоянно, производители оборудования предлагают все новые идеи и конструкции. Однако главным рабочим органом всех этих изделий остается широкая, начиная почти с 2 метров, замкнутая в кольцо шлифовальная лента. Связанные с ее конструкцией, дефектами и ошибками в эксплуатации проблемы нередко имеют общий характер и могут быть в определенной степени систематизированы.

В самых различных переделах деревообрабатывающего производства находит свое место операция шлифования плоской поверхности. Широколенточные шлифовальные станки предлагают наиболее эффективное решение этой технологи­ческой проблемы. Их использование включает обширный диапазон, начиная с калибрования древесных плит и заканчивая получением высокоглянцевых лаковых покрытий.

 

В деревообрабатывающей и мебельной промышленности в послед­ние годы постоянно повышаются требования к качеству обработки древесных поверхностей. Для достижения этого уровня приходится проводить операции шлифования больших поверхностей древесно­стружечных и древесноволокнистых плит, листов клееной фанеры, досок и щитов из массивной древесины и даже высокоглянцевых лаковых поверхностей. Сравнительно недавно для выполнения этих операций широко использовались многочисленные станки с длинны­ми и сравнительно узкими (150-200 мм) шлифовальными лентами. Но сегодня можно смело признать, что принцип использования более эффективных и производительных, а главное, более экономичных широколенточных шлифовальных автоматов победил.

Как и в любой технологии, в использовании широких шлифоваль­ных лент существует ряд типичных для процесса нарушений, которые принципиально могут встречаться при всех вариантах их применения. В настоящей статье описываются типичные ошибки, даются рекомен­дации по их устранению и предотвращению дефектов на обрабатывае­мых поверхностях.

 

Дефекты поверхностей, появляющиеся благодаря ненадлежащему использованию широких лент, могут оказывать значительное отри­цательное воздействие на экономику предприятия, использующего широколенточные шлифовальные автоматы. Они выявляются в боль­шинстве случаев при осмотре шлифованных деталей невооруженным глазом или при контроле поверхности с использованием соответ­ствующих процессов, например, специальных источников света и нанесения на поверхность краски или мела с помощью контрольных плиток. Раннее распознавание таких ошибок помогает частично сни­зить неизбежные издержки по исправлению брака.

 

Довольно часто на шлифованных поверхностях можно видеть пол­ностью покрывающую их равномерную рябь. Она представляет собой

сеть полосок, расположенных поперек направления подачи (рис. 1). Такая рябь может быть вызвана двумя различными причинами:

- из-за недостаточно округлых (или поврежденных) опорных вали­ков;

- от ударов швом плохо склеенной шлифовальной ленты.

С целью определения источника возникновения ряби необходимо произвести довольно простые замеры и расчеты.

Сначала с помощью мела или плоской эталонной плитки с нанесен­ной на нее специальной краской выявляют все возвышенные метки. Затем линейкой замеряют расстояния между ними. Для повышения точности замеры можно производить между первой и одиннадцатой метками и затем брать одну десятую часть. Затем устанавливают вид нарушения, сравнивая величины интервалов с полученными путем расчетов теоретическими величинами дефектов.

Дефекты от действия некруглых опорных роликов чередуются через расстояние, равное длине окружности этих роликов. Также эта вели­чина может быть определена путем деления скорости подачи на число оборотов подающих роликов.

Дефекты, вызываемые неправильно сделанными швами шлифо­вальной ленты, чередуются через расстояние, которое пропорцио­нально длине шлифовальной ленты и скорости подачи и обратно про­порционально скорости шлифовальной ленты и числу швов (стыков) на ней.

Дефекты от действия опорных валиков можно устранять только их заменой или ремонтом.

Рябь, создаваемую дефектными швами шлифовальной ленты, можно устранить только заменой этой ленты на качественную. Дополнительное выравнивание дефектных швов производить не реко­мендуется, так как эта операция малоэффективна.

 

Еще чаще встречаются дефекты в виде длинных полос на поверх­ности детали, расположенных по направлению подачи. Причины их появления разнообразны и могут подразделяться на обусловленные материалом обрабатываемой детали и вызываемые неправильной настройкой оборудования. Примером обусловленных обрабатывае­мыми деталями продольных полос могут быть те, которые возникают при неправильной загрузке шлифовального станка. Если детали доста­точно длительное время загружаются в одном и том же месте стола по ширине, то на шлифовальной ленте может возникать местная выра­ботка абразивного зерна. При следующем использовании станка с этой лентой для обработки более широких деталей на них могут появляться продольные полосы. Для предотвращения такого дефекта достаточно просто обеспечить равномерную загрузку деталей, особенно узких, по всей ширине рабочего стола.

Еще одной причиной появления обусловленных материалом длин­ных полос часто являются остатки клея на поверхности, особен­но часто — остатки клея-расплава в районе кромок облицованных мебельных деталей. Примерно такие же полосы могут возникать при сильной засмоленности участков хвойной массивной древесины. Вообще смолистые древесные породы часто провоцируют налипание шлифовальной пыли на поверхность абразивного материала, вызывая его засаливание, нередко в виде полос на шлифленте.

Предупреждать возникновение таких дефектов можно только воз­можно более тщательным предварительным удалением с поверхности деталей следов клея и смолы, в том числе использованием первичного агрегата с поперечной узкой шлифовальной лентой. Также в этих случаях может быть полезным использование антистатического обо­рудования.

Тем не менее, гарантированно возникновение прижогов большой площади на поверхности деталей от действия засаленной шлифоваль­ной шкурки может предотвращаться только своевременной заменой шлифовальных лент.

 

Появление обусловленных настройкой оборудования длинных полос предотвращается, как правило, регулярным обслуживанием и контролем элементов станка, особенно прижимного башмака. Самой частой причиной их возникновения являются поврежденные или изношенные графитовые поверхности прижимного утюжка, иногда называемого прижимной балкой или подушкой. Поэтому эти графито­вые поверхности должны регулярно контролироваться.

Дефекты в виде мелких шероховатостей на графитовом слое при­жимной поверхности могут устраняться вручную путем пришлифовки деревянным брусочком 10x20 см с натянутой на него мелкой шкуркой.

Сильно деформированные, с заметными следами износа покровные слои графита подлежат обязательной замене. Внутренние слои, изго­товленные из толстого войлока, должны иметь однородную плотность: в противном случае от них также могут появляться длинные полосы на деталях.

Дефекты на прижимном утюжке, в том числе прожоги войлочного слоя, могут возникать из-за излишнего давления на деталь. В этих зонах возможно затвердевание войлока. Такой войлок подлежит немедленной замене.

 

Тонкими полосками называют возвышенные, в большинстве случа­ев прерванные, тонкие полосы на поверхности детали в направлении

подачи (рис. 2). Они проходят вдоль линии колебания широкой ленты. Причиной их возникновения являются повреждения шлифовальной посыпки минеральными или металлическими включениями, попав­шими в детали. Часто это происходит после проведения операций калибрования грубой крупнозернистой шкуркой. Выпавшее из такой шкурки зерно, например Р 40, при попадании под работающую мелкую шкурку Р 180 нанесет ей непоправимые повреждения. В этих случаях шлифлента должна заменяться новой.

Снизить риск возникновения таких ситуаций можно, используя для калибрования ленты на тканевой основе, обладающей более высокой прочностью крепления зерна к основе.

Принципиально слишком высокая сила прижима в сочетании с рез­кой загрузкой ленты может вызывать выпадение зерен. Необходимо по возможности согласовывать размеры применяемого зерна и силу прижима утюжка. В современных шлифовальных автоматах эта задача решается простым нажатием кнопок на панели управления. Благодаря использованию более широкого утюжка площадь контакта шлифо­вальной шкурки с деталью увеличивается, а удельное давление при­жима сокращается. Это позволяет значительно снизить риск возник­новения тонких полосок.

 

Причинами возникновения поперечных разрывов ленты могут быть:

- неправильная эксплуатация лент;

- низкое качество настройки станка;

- плохо выполненный клеевой шов на ленте.

Высокая степень натяжения ленты в сочетании со слишком больши­ми силами прижима утюжка могут способствовать досрочной потере ленты. От применения поврежденных широких лент необходимо категорически отказаться.

 

Морщинистость выглядит как характерные риски, проходящие под углом до 20° к направлению движения ленты. Причиной их возникно­вения является слишком быстрое или резко приостановленное дви­жение осцилляции ленты. Оптимальная частота осцилляции должна составлять в среднем около 25 колебаний в минуту. Боковой ход ленты должен находиться в пределах 15-20 мм. При этом перемена направ­ления осциллирующего движения ленты должна происходить плавно, без резких толчков.

Правильно отлаженный механизм осцилляции сохраняет шлифо­вальный станок, экономит шлифовальные ленты и сокращает потре­бление сжатого воздуха.

 

Боковое смещение ленты либо в сторону мотора, либо в противопо­ложном направлении может вызываться конической склейкой, то есть тем, что противоположные края ленты имеют разную длину. Обмер и сравнение длин кромок на обеих сторонах шлифовальной ленты может дать четкий ответ на вопрос о наличии такого дефекта. Его может обуславливать ненадлежащее хранение лент у пользователя.

Впрочем, не менее часто причиной является сам плохо настроен­ный шлифовальный станок. Этот дефект может вызывать отклю­чение осциллирующего механизма или неправильную установку центрального промежуточного положения управляющего валика хода ленты. Ошибочность выбора центрального промежуточного положения управляющего валика может проявляться в разных ско­ростях движений колебания ленты, как это происходит с конически­ми лентами.

Сбой переключения направления колебания в большинстве слу­чаев происходит из-за отказа датчиков, которые должны фик­сировать достижение лентой крайнего положения. Обычно для этого используются фотодиоды. При правильном расположении их относительно шлифленты, регулярной чистке и контроле можно гарантировать безотказную работу механизма и предотвратить повреждение ленты.

 

Нередко при установке ленты из-за неосторожности персонала воз­никают разрывы кромок полотна. Даже небольшие порывы при работе могут быстро разрастаться и привести к полному разрушению полотна. Поэтому небольшие порывы на кромках должны удаляться с помощью ножа или ножниц. При появлении разрывов длиной более 15 мм шли­фовальная лента не должна приниматься в эксплуатацию.

 

По экономическим причинам применение бумажных лент широ­ко распространено сегодня в деревообрабатывающем бизнесе. Шлифленты на бумажной основе изготавливаются при стандартизо­ванных климатических условиях, т. е. при температуре 20°С и при 65% относительной влажности воздуха. Если они хранятся и используются в иных условиях, их геометрическая форма может изменяться. При слишком сухом воздухе полотно прогибается в сторону основы, а при слишком влажном — в сторону посыпки. Ленты не должны храниться в лежачем положении, так как разные стороны обладают различной гигроскопичностью и вследствие этого ленты могут значительно деформироваться. Рекомендуется либо хранение в оригинальной упаковке на дере­вянных паллетах (либо полках) и предварительное вывешивание
на специальных вешалках примерно за сутки до использования при температуре в помещении от 18 до 22°С и при относительной влажности от 45 до 65%. Не допускается хранение в непосред­ственной близости от источников тепла, холодных наружных стен и на сильных сквозняках.                                                             

апрель 2009