Финишная обработка деревянных поверхностей на фрезерном станке с ЧПУ

Задачей производства любого изделия является получение качественного продукта, отвечающего инженерным (по размерам, прочности, жесткости) и эстетическим (по внешнему виду, дизайну) требованиям. Взаимное расположение и форма элементов вносят существенный вклад в обеспечение этих требований. Но очень важную роль играет качество поверхности изделия.

С древних времён дерево широко используется человеком. Ещё недавно альтернативы дереву в изготовлении таких серьёзных конструкций как корабли и даже самолёты просто не существовало. И сейчас дерево часто используется для постройки домов, изготовления мебели, посуды, в качестве материала для отделки интерьера. С уверенностью можно сказать, что в быту человек окружён деревянными изделиями. При этом, естественно, хочется ощущать их высокое качество.

Современная обработка древесины

Уникальное свойство дерева заключается в его сравнительно высокой прочности, при одновременной лёгкости обработки. Для распила и резки древесины издавна применяются очень простые инструменты. Однако для получения изделий высокого качества ручная обработка требовала особой искусности. Поэтому художественная мебель и прочие эксклюзивные изделия из дерева всегда были уделом избранных — и стоили очень дорого.

С развитием техники ситуация изменилась. Сегодня фрезерные станки с ЧПУ позволяют быстро и с высоким качеством производить любые деревянные изделия — в том числе сложной «художественной» формы. Благодаря числовому управлению, программой для станка может выступать эксклюзивный рисунок дизайнера. И независимо от его сложности, фрезерный станок (даже «бюджетной» модели) способен воплотить эскиз в материале.

Управляющие программы для фрезерных станков с ЧПУ включают сведения обо всех технологических переходах и позволяют в автоматическом режиме осуществлять полный комплекс работ с заготовкой — от раскроя до финишной обработки. Однако управляющая программа не пишется сама собой — для получения ожидаемого качества готового изделия и обеспечения требуемой чистоты его поверхности необходимо знание секретов технологии обработки.

От заготовки до изделия

Ни для кого не секрет, что исправить «огрехи», допущенные в процессе обработки деревянной заготовки, удаётся далеко не всегда. Грамотная обработка изначально ведётся «с прицелом» на качество готового изделия. Без этого лучше не начинать производство — сэкономить и время, и ресурс станочного оборудования.

Качество поверхности деревянного изделия решающим образом зависит от всех этапов обработки. Важным является также форма элементов изделия, их размер, минимальное расстояние зазоров и т. п. Одно из самых неприятных явлений — это остатки «ворса» после этапа чистовой обработки. Причин его появления может быть несколько, среди них:

  • неправильный выбор направления обработки (относительно расположения волокон древесины);
  • несоразмерность элементов резьбы с величиной режущего инструмента (диаметра фрезы);
  • ошибки выбора сорта древесины (ряд сортов, склонных к образованию ворса не годятся для изделий с мелкими элементами, к примеру, рельефной резьбы);
  • неправильная установка режимов обработки.

В некоторых случаях вышеописанные ошибки невозможно исправить — деревянная заготовка будет безнадёжно испорчена в процессе обработки. Однако незначительное количество ворса после этапа чистового фрезерования вполне может быть убрано. Нужно лишь знать эффективное средство.

Финальная обработка поверхности древесины

При чистовом фрезеровании на станках с ЧПУ ряд фрез (особенно конусных сферических) даёт качество поверхности, сравнимое со шлифовкой. Это, однако, наблюдается только для твёрдых сортов древесины. «Мягкие» же сорта всегда склонны иметь остаточную ворсистость. Этот ворс может быть удалён:

  • путём изначальной обработки поперёк волокон древесины (см. выше), или по диагонали с углом в 20-30 град. к волокнам;
  • шлифовальной шкуркой или металлической шлифовальной губкой;
  • специальными круглыми щётками с несколькими рядами волокон.

После обработки гравером с малым шагом шлифовка древесины, как правило, не требуется. В зависимости от сорта древесины, твёрдость и размеры ворса также будут отличаться. Одним из самых «неудобных» (жёстких и неподатливых) считается ворс липовых заготовок. Существует мнение, что заготовки из липы вообще непригодны к обработке на фрезерном станке с ЧПУ — именно по причине образования трудноудаляемого обильного ворса. Тем не менее, такой ворс может быть удалён путём окраски нитролаком — после высыхания ворс твердеет и сравнительно легко скалывается. Остатки «гребёнки» удаляются мелкой наждачной бумагой и зачищаются войлочным кругом до блеска.

Если высота ворса не более 0,5 мм, его можно успешно скрыть грунтованием (ПУ грунт с высоким сухим остатком). Но такой способ не применим для поверхности деревянных изделий с мелким рельефом — ибо детали рельефа так же «утонут» под слоем грунта, как и благополучно скрытый ворс!..

При фрезеровании хорошо просушенной древесины практически вся стружка успешно отводится спиральными канавками фрезы и ворса не образуется. Естественно, острота режущих кромок и правильная геометрия фрезы должны соблюдаться строго. Ещё одним способом избежать ворса после финального этапа фрезерования — это использование специального игольчатого гравера (фрезы с большим количеством строго тарированных выпуклостей-иголок). В США такие модели фрез называются «структурированными гранулами». В России же закрепилось простое название «ёжики». По сути такой инструмент представляет собой нечто комбинированное между фрезой бором и шлифовальным кругом.

Для сокращения ручного шлифования готового изделия можно ещё на стадии обработки предусмотреть две управляющие программы — отдельно для чернового и чистового этапа фрезерования. Причём по первой программе (черновое фрезерование) режущему инструменту следует двигаться по диагонали (например, справа налево) к волокнам древесины. А по второй программе (при чистовом переходе) фрезе следует «идти» в обратном направлении (в нашем примере, слева направо — также по диагонали к волокнам). Это значительно сокращает трудозатраты, избавляя от необходимости удалять ворс вручную. Главное чтобы между подходами заготовка не снималась с рабочего стола фрезерного станка с ЧПУ (не сбивались координаты установки).


Оцените информацию на странице

Средняя оценка: 0
Голосов: 0
Яндекс.Метрика