Юрген Браузеветтер, Наталія Василенко, фірма "Штайнбок"

Екскурс в історію

Деревина – найдавніший матеріал, який застосовує людина. Початки деревообробки зародилися ще в кам’яному віці. Тоді, інструментами слугували дуже примітивні засоби, “подаровані” самою природою, скажімо, каміння з гострими краямими. Як сьогодні, так і раніше ними обробляли сиру деревину, надавали їй різної форми., і Інструменти для обробки матеріалів з деревини розвивались паралельно з цими матеріалами.

Виробництво інструментів стало самостійною технікою у часи відкриття способу виготовлення металів. Ще задовго до початку нашої ери у Египті застосовували бронзові пили. Знахідки в північній Європі вказують на застосування металевихих пилок і інструментів 30000 років до Різдва Христового. Інструменти з металу не дійшли до наших часів через окислення і розклад.

Методи обробки сокирою, теслярським кайлом (обтесування і розколювання) і пилками з бронзи, а пізніше з інших металів, заклали початок розвитку обробки деревини струганням.

Довгий час основним інструментом був ручний струг, який став прототипом сучасної техніки деревообробки. Саме він був одним із символів, які вибирали собі в середньовіччі ремісничі дерево- оброблювальні цехи, як от, теслі, столяри. Інструменти з механічним приводом, що виникли внаслідок технічної революції, потіснила ручні стругальні інструменти.

До початку промислового буму XIX ст. панували три системи обробки деревини: пиляння, стругання і свердління. Саме виробництво свердел стало основою для створення сучасної інструментальної індустрії поблизу м. Оберкохен у Німеччині. З ремісничого цеху ковалів виділилися “наточувачі наконечників свердел”, які в останній третині XIX ст. досягли високої майстерності. Це відкрило нові можливості в техніці з’єднання деталей із деревини.

Винайдення парових машин і можливість обертання інструменту спричинили технічну революцію в деревообробці, як і в усіх інших споріднених галузях, хоча такі способи обробки як пиляння і стругання все ще існували. Розвиток механічної обробки призвів до розвитку нових конструкцій інструментів, які застосовували на верстатах. Їх розвиток викликав появу свердел, дискових і стрічкових пил, а також фрез та стругальних верстатів. Встановлення ножового вала на шпинделі, а особливо, застосування для цього лез із затискачами, не тільки змінило конструкцію сучасних інструментів, але й розширило область їх застосування.

На всьому шляху розвитку верстатів та інструментів до їх нинішнього вигляду завжди слід було звертати увагу на матеріали, що ними обробляли. Нові види деревини, продукти з деревини і профілі з клеєного бруса змінили вимоги до техніки різання. Вони поставили нові завдання стосовно конструкції інструментів: кожний верстатний інструмент потребує усе більше функцій і якісно нових особливостей, які б забезпечували раціональність деревообробки.

Верстатний інструмент майбутнього повинен характеризуватись точністю обробки, силою та стійкістю різання, рентабельністю, надійністю та багатьма іншими ознаками.

А тепер - думка фахівця про те, які інструменти чи системи і технології різання деревини існують сьогодні і як розрізняють їх багатогранність.

Суцільні інструменти. Так називають однотілі інструменти, що надаються до переточування. Вони складаються, переважно, з одного матеріалу. Скажімо, з вуглецевої інструментальної сталі (SP-спеціальна сталь), висоголеговану інструментальну (HL) або високолегованої швидкоріжучої (HSS) сталі. Різці також виготовляють з моноліту масивних матеріалів. До цього виду інструментів належать фрези, ножі та свердла.

З’єднані інструменти. Їх ще називають оснащеними інструментами. Вони мають корпус, оснащений необхідними лезами. Ріжучі елементи кріпляться на корпус інструмента напаюванням, зварюванням чи міцним приклеюванням. Незалежно від матеріалу корпуса ці інструменти можуть бути оснащені лезами з HM (твердого сплаву), HSS чи алмазними різцями. Способом з’єднання виготовляють фрези, свердла, ножі, дискові пили тощо.

Складені інструменти. Корпус таких інструментів виготовляють із термічно обробленої високоякісної конструкційної сталі. Елементи кріплення міцно затискають ріжучі деталі, які є змінними і можуть бути оснащені HSS/HM- і DIA-(алмазними)-напайками або напайками, виготовленими з HSS/HM-масиву. З’єднання, зазвичай, складають суцільну форму інструмента, при чому форма і порядок встановлення лез у гніздо корпуса виключають їх неправильний монтаж. У такому виконанні виготовляють ножеві головки, інструменти з поворотно-змінними пластинами, а також інструменти типу Dufix.

Клієнт розрізняє інструменти за їх виробничим призначенням: для виготовлення вікон, дверей (внутрішніх та вхідних), паркету, меблів, для обробки плит з деревини тощо, аж до виготовлення нестандартної продукції, скажімо, паличок для морозива.

Конкретний користувач, який уже поставив перед собою мету, розрізняє інструменти за способом обробки деревини: розпилювання, фрезерування, стругання, довбання, фрезерування поверхні, свердління тощо. Тому фірма Leitz вибрала саме цю функціональну ознаку для класифікації інструментів, оскільки так клієнту найпростіше розрізняти, порівнювати і робити правильний вибір. У кожній групі інструменти об’єднані за одним способом обробки деревини. У стандартному виконанні група інструментів налічує більш ніж 8 000 позицій.

Базуючись на своєму досвіді, ми створили різноманітні можливості вибору оптимальної системи інструментів для виготовлення вікон. Пропонуємо Вам оцінку всіх систем інструменту, що дасть Вам змогу швидко зрозуміти можливості застосування кожної із них.

Продуктивність вікон/зміну Combi Wepla Wepla+ Profilcut

до 5 ідеально ідеально
до 10 ідеально доцільно
10 до 60 ідеально

У чому ж різниця між різноманітними системами інструментів? З’ясувати це Вам допоможе детальний опис систем Combi, Wepla, Wepla+, Profilcult фірми згідно Leitz (характеристику систем Dufix, Exakt і Dia не подаємо, оскільки з економічних міркувань вони ще не знайшли споживача на ринку України).

Combi – Multitools
-економічний варіант для дрібносерійних виробництв
-HM, HSS чи Stelit – матеріал ріжучих пластин
-заточується
-велика зона заточування
-повна узгодженість діаметра і висоти
-кількість зубців Z=2 та Z=3 (при механічній подачі)

сталий зовнішній діаметр інструмента

посилена поверхня корпусів

Мова йде про пакет фрез із інтегрованими твердосплавними (HM) різцями. Він складається із 14 фрез і 1 дискової пили, які необхідно комбінувати згідно з кожним віконним профілем. Система призначена для дрібносерійних виробництв чи для початківців з обмеженими інвестиційними можливостями.

Можливості профіля IV 68 (із застосуванням додаткових фрез – і для IV 78)

Виробництво переважно поштучне

Середня

продуктивність » 5 од. за зміну

- кількість до 20 раз

- інтервал через 200 макс. 300 вікон

Якість обробки висока

Зміна інструментів приблизно 18 разів

Загальний прохід приблизно 4-4500 вікон

Метал різців HM (твердий метал)

Посадочний отвір 40 мм-стандарт (30-50 - за бажанням)

Макс. діаметр

інструментів 320 мм

Число інструментів 14 фрез+1 дискова пилка (+3 фрези для IV 78)

Система інструментів з’єднані інструменти

Стандартна програма: - одностулкові поворотно-відкидні вікна

- двостулкові поворотно-відкидні вікна без імпоста

- двостулкові поворотно-відкидні вікна з імпостом (горизонтальним/вертикальним)

- конструктивні переплетення (для склопакета)

Додаткова програма:

- аркова частина вікна (+ інструменти)

- балконні двері (+ 1 фреза)

Перевага: незначна інвестиція, висока якість

Недолік: часта зміна інструменту, трудомісткість

 Вимоги до верстатів:

Фрезерний верстат з шипорізною кареткою

Особливості: дуже висока зона заточування; заточування тільки повного комплекту; BG-TEST; висока якість балансування (залишковий показник менше ніж 0,00055 кг); товщина склопакета - макс. до 34 мм (шляхом перестановки кілець і висоти шпинделя); легке настроювання нульового діаметра і висоти; профіль IV 68 можна за допомогою 3 додаткових фрез розширити до профілю IV 78.

Орієнтовний розрахунок рентабельності: Leitz COMBI IV 68/78

Мін. стійкість до заточування 200 м2

Зона заточування 2,00 мм

Зняття шару при заточуванні 0,10 мм

Кількість заточувань 20 разів

Загальна стійкість 4200 м2

Затрати на заточування ($50 на 20 разів) $1000

Вартість інструментів $3400

Загальна вартість $4400

Вартість інструментів, на м2 $1,05

Орієнтовний розрахунок терміну експлуатації

Загальна стійкість (з досвіду) 4200 м2

Можлива потужність/день 8 м2

Мін. к-сть днів експлуатації 525 днів

Мін. к-ть років експлуатації,

300 робочих днів/рік 1,75 року

Наведені вище дані є результатом практичного досвіду. В окремих випадках вони можуть відрізнятися, оскільки якість заточування, деревина і якість верстата є тими факторами, які безпосередньо впливають на результат.

Мова йде про пакет фрез із поворотно-змінними ножами та підрізними різцями. Він складається із 14 фрез та 1 дискової пили, які необхідно комбінувати згідно з кожним віконним профілем. Система призначена для дрібносерійних виробництв чи для початківців з обмеженими інвестиційними можливостями.

Можливості профіля IV 68

Виготовлення переважно поштучне

Середня виробничість прибл. 5 од./зміну

Якість обробки висока “шовкова”

Заміна інструментів прибл. 18 разів

Заточування немає необхідності через змінні ножі

Заміна ножів через 200-300 шт. вікон

Метал різців НМ (твердий метал, спеціальне покриття)

Посадочний отвір 40 мм-стандарт (30-50 - за бажанням)

Макс. діаметр інструментів 320 мм

Число інструментів 14 фрез + 1 дискова пила

Система інструментів з’єднані інструменти

одностулкові поворотно-відкидні вікна

“Wepla+”: - усі профілі за один робочий підхід (+ 5 фрезів)

- арочна частина вікна (+ інструменти і пристосування)

- балконні двері (+ 1 фрез)

Переваги: незначна інвестиція, висока якість, із врахуванням 5 додаткових фрез кожний віконний профіль виконується за один робочий підхід

Недоліки: часта зміна інструментів

Фрезерний верстат з шипорізною кареткою

Особливості: несучі корпуси з надійними поверхнями (алюмінієве напилення); BG-TEST; фрези розшиповування оснащені додатковими підрізними ножами, які забезпечують дуже точне різання; високу якість балансування (остаточний показник - менше ніж 0,00055 кг); товщина склопакета - макс. до 34 мм (за допомогою кілець і висоти шпинделя); легке настроювання нульового діаметра та висоти.

Вартість інструментів $5600

Вартість замінних ножів на 1000 м2 $1000

Для 10000 м2 - 9 замін ножів $6800

Загальна вартість $13400

Вартість інструментів, на м2 $1,34 $

Загальна стійкість (з досвіду) 10000 м2

Можлива потужність/день 8 м2

Мін. к-сть днів експлуатації 1250 днів

Мін. к-ть років експлуатації,

300 робочих днів/рік 4,2 роки

Мова йде, передусім, про інструменти, закріплені на втулці в певний профіль таким чином, що для виготовлення кожного віконного профіля необхідний лише один комплект інструментів. Система призначена для великих підприємств, які мають за мету випуск великої кількості вікон з однаково високою якістю обробки деревини. 

Можливості профіля IV 68/ IV 70/ IV 78/ IV 93/DV

Виготовлення можливе як поштучне, так і серійне

Макс. виробничість залежить від верстата

Якість обробки чудова “шовкова”

Зміна інструментів залежить від типу верстата

Заточування немає необхідності через змінні ножі

Зміна ножів через 3-4 тис. шт. вікон

Метал різців НМ (твердий метал, спеціальне покриття)

Посадочний отвір 40 мм-стандарт (30-50 - за бажанням)

Макс. діаметр інструментів 320 мм

Термін експлуатації інструментів мін. 100 тис. м2

Система інструментів складені інструменти

одностулкові поворотно-відкидні вікна;

аркова частина вікна (+ інструменти і пристосування)

Переваги: висока якість виготовлення профілів практично без заміни інструментів, високі виробничі показники

Недоліки: високі інвестиції

Фрезерний верстат із кареткою

У комбінації - фрезерний 3-шпиндельний верстат для зовнішнього профілювання

У комбінації - шипорізний фрезерний верстат

Кутовий оброблювальний центр

Особливості: усі інструменти мають сталий зовнішній діаметр (немає необхідності додатково настроювати ножі), виключається неправильне встановлення ножа. Можливе радіальне знімання ножів з однієї із фрез комплекту. Оптимальна конструкція стружковідводів гарантує своєчасний відвід стружки з-під ножів (а отже і якість обробки) і вільний доступ до закріпляючих шурупів для легкої заміни ножів. Підрізні ножі забезпечують точність обробки. Несучі корпуси мають надзвичайно міцні поверхні. Різці із згладжуючим різанням. Ідеальне балансування, яке перевищує всі норми.

Вартість інструментів для мінімального

оснащення $12500

Вартість замінних ножів на мін. 2000 м2 $2500

Для 100.000 м2 = 49 замін ножів $122500

Загальна вартість затрат для 100.000 м2 $135000

Ватрість інструментів, на м2 вікна $1,35

Загальна стійкість (з досвіду) 100000 м2

Можлива потужність/день 60 м2

(залежить від верстатів)

Мін. к-ть днів експлуатації 1665 днів

Мін. к-ть років експлуатації,

300 робочих днів/рік 5,5 років

Газета "Деревообробник"