Изготовление столярных изделий

О. В. Петрова








            ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТОЛЯРНЫХ ИЗДЕЛИЙ


Учебное пособие















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 674.2
ББК 37.134
     П30


Рецензент:
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесного хозяйства ФГБОУ ВО Вологодской ГМХА Владимир Сергеевич Вернодубенко






    Петрова, О. В.

П30       Изготовление столярных изделий : учебное пособие / О. В. Петро-
    ва. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 168 с. : ил., табл.
          ISBN 978-5-9729-1198-1


          Даны основы технологии обработки древесины. Рассмотрены основные операции по обработке древесины, показаны виды столярных соединений. Изложена технология изготовления столярно-строительных конструкций. Описаны инструменты и станки, применяемые в столярном деле. Предложены рекомендации по технике безопасности.
          Для учащихся средних профессиональных образовательных учреждений, изучающих столярное производство.


                                                                   УДК 674.2
                                                                   ББК 37.134















ISBN 978-5-9729-1198-1

     © Петрова О. В., 2023
     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                            © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

        ОГЛАВЛЕНИЕ


Введение.........................................................5
Специальность «Столяр строительный». Квалификационная характеристика профессии.........................................6
Основные операции по обработке древесины.........................8
Рабочее место столяра............................................8
Виды резания....................................................11
Разметка древесины. Разметочный инструмент......................12
Пиление древесины...............................................19
Элементы зубьев пил. Особенности строения зубьев пил для различных видов пиления.....................................22
Виды ручных пил.................................................26
Подготовка пил к работе. Приёмы ручного пиления.................27
Дисковая электропила............................................37
Строгание древесины. Виды строгания.............................43
Устройство рубанка. Инструменты для плоского строгания..........44
Инструменты для профильного строгания...........................49
Подготовка рубанков к работе. Правила и приёмы при строгании древесины.......................................................51
Электрорубанок. Проверка качества строгания.....................57
Долбление древесины долотом. Резание древесины стамеской. Электродолбежник................................................60
Сверление древесины. Виды и особенности строения свёрл..........65
Электродрель....................................................72
Абразивные инструменты и работа с ними. Шлифование..............76
Основные виды столярных соединений..............................79
Классификация столярных соединений. Конструктивные части и элементы столярных соединений. Шиповые соединения, элементы шипа.........79
Выполнение шиповых соединений...................................87
Возможные дефекты шипов.........................................92
Соединение на клею..............................................93
Технология изготовления столярно-строительных конструкций......100
Элементы столярных изделий.....................................100
Оконные блоки..................................................103
Дверные блоки..................................................121
Технология изготовления подоконных досок.......................134
Детали деревянные фрезерованные................................135
Столярные перегородки, панели, тамбуры.........................137
Встроенная мебель..............................................141

3

Деревообрабатывающие станки..................................144
Круглопильные станки.........................................144
Продольно-фрезерные станки...................................148
Фрезерные станки.............................................153
Шипорезные станки............................................156
Сверлильно-пазовальные станки................................157
Шлифовальные станки..........................................159
Общие правила техники безопасности...........................160
Правила техники безопасности на деревообрабатывающих предприятиях.................................................161
Литература...................................................163

4

        ВВЕДЕНИЕ


     Древесина как строительный материал применяется с давних времен. Она обладает многими ценными качествами: достаточно высокой механической прочностью, низкой теплопроводностью, небольшой объемной массой, легко обрабатывается, химически стойка к воздействию кислот, солей, масел и др.
     Древесину применяют для строительства зданий и сооружений различного назначения, для изготовления столярно-строительных изделий (двери, окна, полы, паркет, облицовка и т. д.) и для изготовления мебели. Из древесины делают элементы мостов, судов, вагонов, тару, шпалы, музыкальные инструменты, спортивный инвентарь, карандаши, спички, бумагу, картон, предметы обихода, игрушки, сувениры и многое другое. Натуральную и модифицированную древесину применяют в машиностроении и горнорудной промышленности; она служит сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности и изготовления различных плитных материалов.
     Профессии, связанные с обработкой дерева, ценятся с древнейших времен и останутся востребованными и в ближайшем будущем.
     Столяр - многопрофильная профессия. Столяр изготавливает мебель -мягкую, корпусную, офисную. Принимает участие в изготовлении и монтаже дверей и окон, перегородок, врезке замков и ручек, облицовке стен деревянными панелями, а также в изготовлении разнообразных изделий из дерева: вешалок, карнизов, подсвечников и всевозможных декоративных предметов.
     Чтобы качественно изготовить изделия и выполнить работы, столяру требуются хорошие знания технологии работ, конструкции изделий и свойств материалов. Все эти знания между собой тесно взаимосвязаны. От вида и свойств используемых материалов зависят приемы и режимы обработки, качество изготавливаемых изделий, их внешний вид, прочность, долговечность и стоимость. От материалов зависят структура технологического процесса, набор необходимого технологического оборудования и инструмента, трудоемкость работ и длительность производственного цикла, уровень возможной механизации, условия труда и необходимая квалификация рабочих.
     Профессия востребована на предприятиях, занимающихся обработкой древесины и ее производных. В специалистах нуждаются мебельные фабрики, судостроительные организации, строительные компании и т. д.
     Также в них нуждается лесная, лесохимическая промышленность, а также сферы, где дерево используется в качестве основного или декоративного материала, например, строительство домов. От рабочих этих специальностей требуется профессиональная подготовленность и высокая квалификация

5

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «СТОЛЯР СТРОИТЕЛЬНЫЙ».
КВАЛИФИКАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИИ

    История профессии

     Заготовление и обработка древесины с последующим изготовлением различных предметов обихода - древнейшие виды человеческой деятельности. Столярное мастерство зародилось в Египте. Оно прошло продолжительный путь развития и модернизации, запечатлев шедеврами стили многих эпох. Официально профессия столяр возникла в XVIII веке. В то время ремесленники занимались изготовлением исключительно мебели.

    Особенности профессии

     Столяр - это многопрофильная профессия. Вместе с тем, мастер может специализироваться на конкретном направлении. Отдельно стоит упомянуть о столярах-краснодеревщиках, которые не только делают новую мебель по индивидуальному заказу, но и занимаются реставрацией антикварных экземпляров.
     Преимуществами данной профессии являются ее востребованность на рынке труда и возможность без труда находить подработку при наличии свободного времени. Уровень доходов зависит от квалификации работника. При наличии диплома о среднем профессиональном образовании можно освоить смежные специальности плотника или паркетчика. Минусы профессии касаются непосредственно условий труда. Работа столяром связана с риском травматизма вследствие неосторожного обращения с инструментами. Поранить столяра могут отлетающие щепки или стружка. Периодически приходится вдыхать испарения лака, краски или клея, что провоцирует развитие аллергии и заболевание органов дыхательной системы. Многие работники жалуются на проблемы со слухом из-за постоянного шума в мастерской. Решить данную проблему можно путем использования защитного костюма, маски, очков и берушей, что создает определенный дискомфорт в жаркую погоду. Уместно чередовать работу со спортом.

    Обязанности

     Столяр - это специалист широкого профиля. Он не только самостоятельно выбирает заготовки и необходимые материалы, но и выполняет отделку готовой продукции. Помимо обработки древесины, мастер занимается изготовлением, сборкой и монтажом различных деревянных изделий. В процессе работы


6

столяр опирается на эскиз или чертеж, которые ему предоставляет дизай-нер/заказчик. Мастера высокого квалификационного уровня разрабатывают эскизы самостоятельно.

    Важные качества

     Необходимые качества, которыми должен обладать столяр: отсутствие проблем со зрением и слухом; ответственный подход к работе; аккуратность; скрупулезность; хорошая физическая форма; отсутствие аллергии на лак и краску; развита мелкая моторика; внимательность; усидчивость; чувство композиции и пропорций; точный глазомер; креативность.

    Навыки и знания

     Работа столяром предусматривает наличие у специалиста солидного багажа теоретических знаний. Ему следует уметь безошибочно различать породы древесины, определять степень качества заготовок и читать чертежи. Мастер высокой категории должен самостоятельно разрабатывать эскизы. В работе не обойтись без знания технологии изготовления, пригонки и навески деревянных изделий.

    Перспективы и карьера

     Профессия столяр предусматривает перспективу продвижения по карьерной лестнице. Учитывая тот факт, что квалификация специалиста соответствует разряду, есть возможность совершенствовать профессиональные навыки. Получив наивысший 6-й разряд, можно претендовать на должность бригадира. Наличие диплома о высшем образовании предоставляет шанс стать мастером или прорабом. Услуги столяра востребованы на предприятиях, приоритетным направлением деятельности которых является деревозаготовление. Также можно устроиться в одну из многочисленных строительных или ремонтностроительных компаний.

    Обучение

     Существует несколько способов стать столяром. Для этого необходимо окончить профильный техникум либо колледж. По желанию, можно поступить учеником на производство, осваивая все тонкости профессии под руководством квалифицированного наставника. Чтобы в будущем иметь возможность трудиться столяром-краснодеревщиком, необходимо первоначально получить диплом о профильном образовании, а после - устроиться учеником к мастеру с целью совершенствования имеющихся навыков.


7

        ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПО ОБРАБОТКЕ ДРЕВЕСИНЫ

    Рабочее место столяра


     Правильная организация рабочего места способствует повышению производительности труда и улучшению качества изготовляемой мебели.
     Организация рабочего места столяра включает в себя целесообразный выбор оборудования и удобную планировку рабочего места, рациональное расположение инструмента и приспособлений, нормальное освещение рабочего места.
     При обработке древесины ручным инструментом используют столярный верстак (рис. 1).

Рис. 1. Столярный верстак:
а - общий вид, б - схема устройства переднего зажима, в - схема устройства прижимной коробки; 1 - винты, 2 - рабочая доска, 3 - прижимные клинья, 4 - передний прижим, 5 - лоток для инструмента, 6 - откидной упор, 7 - прижимная коробка

8

     Крышка верстака прикреплена на шкантах к подверстачью и состоит из рабочей доски 2, переднего прижима 4, прижимной коробки 7, лотка 5 для инструмента. В рабочей доске и прижимной коробке расположены квадратные сквозные отверстия, в которые вставлены клинья 3. Обрабатываемые заготовки прижимают винтом 1. Для установки заготовок при пилении служит откидной упор 6.
     Высота верстака должна соответствовать росту рабочего. Для этого рабочий, став лицом к верстаку, должен положить ладони рук на рабочую доску верстака. Если при этом руки в локтях и корпус рабочего остаются прямыми, считается, что высота верстака подобрана правильно.
     Крышка верстака должна быть ровной. Если рабочая доска покоробилась, необходимо сразу же ее выровнять, прострогав ручным фуганком. Крышку следует чистить и покрывать олифой не реже одного раза в месяц.
     Инструменты, приспособления, вспомогательные материалы и спецодежда, находящиеся в личном пользовании столяра, хранятся в инструментальном шкафу (рис. 2). Режущие инструменты в шкафу хранят таким образом, чтобы они не портились от случайных ударов и не могли быть причиной травм. Инструменты, приспособления и вспомогательные материалы в инструментальном шкафу должны иметь свое постоянное место.


Рис. 2. Расположение инструмента в шкафу

9

     Рациональное размещение инструмента, приспособлений и вспомогательных материалов в инструментальном шкафу способствует повышению производительности труда рабочего.
     На рис. 3 приведен пример планировки рабочего места столяра. Инструментальный шкаф 1 расположен со стороны переднего прижима верстака 2, а подстопное место 3 для сборки изделия - со стороны прижимной коробки.


Рис. 3. Планировка рабочего места столяра:
1 - инструментальный шкаф, 2 - столярный верстак,
3 - подстопное место для сборки изделия

     Инструментальный шкаф устанавливают на полу или навешивают на стену. В учебных мастерских, когда верстак используется двумя и более учащимися, инструментальные шкафы разделяют по высоте на отделения для каждого учащегося.
     В процессе работы инструменты располагают на верстаке в определенном порядке. Инструменты, которыми пользуются чаще, должны находиться ближе к рабочему, и наоборот. Каждому режущему инструменту в лотке верстака отводится свое место.
     Такое расположение инструмента должно быть постоянным, чтобы во время работы можно было брать нужный инструмент, не затрачивая лишнего времени на его отыскание.
     Рабочие места должны своевременно обеспечиваться необходимыми заготовками и материалами.
     Повышению производительности труда и улучшению качества продукции в значительной мере способствует нормальное освещение рабочих мест. При нормальном освещении рабочий не напрягает зрения и не чувствует утомления.
     Наиболее благоприятно в производственных мастерских и цехах действует естественное освещение. Если трудно добиться естественного освещения рабочих мест, применяют смешанное освещение - естественное и искусственное (люминесцентные лампы).


10

     При создании искусственного освещения следует отдать предпочтение общему освещению рабочих мест перед индивидуальным.
     Эффект освещенности рабочих мест усиливает окраска производственных помещений в светлые тона.


    Виды резания


     В зависимости от направления движения резца по отношению к направлению волокон древесины различают три основных вида резания: торцовое, продольное и поперечное.
     Торцовое резание (рис. 4, а) характеризуется тем, что плоскость резания направлена перпендикулярно волокнам; стружка скалывается и состоит из слабо связанных или несвязанных отдельных элементов.
     В случае продольного резания (рис. 4, б) направление резания совпадает с направлением волокон; стружка образуется в виде тонкой ленты, иногда надламывается, распадаясь на части.
     Поперечное резание (рис. 4, в) происходит при движении резца в плоскости волокон перпендикулярно их длине; элементы стружки слабо связаны между собой.


Рис. 4. Случаи резания: а - торцовое, б - продольное, в - поперечное, г - торцово-поперечное, д - торцово-продольное, е - продольно-поперечное

11

      При одних и тех же условиях максимальное сопротивление резанию наблюдается в случае торцового резания, а минимальное - при поперечном.
      Кроме основных случаев различают торцово-поперечное (рис. 4, г), торцово-продольное (рис. 4, д), продольно-поперечное (рис. 4, е) и другие случаи резания.
      Когда в процессе обработки резцом образуется одна поверхность резания, такое резание называется открытым. При этом стружка срезается со всей обрабатываемой поверхности, а ширина лезвия резца может несколько превышать ширину заготовки или быть равной ей. Если же получаются две или три поверхности резания, то резание называется закрытым. Схема закрытого резания приведена на рис. 5. В данном случае передняя кромка резца с участием его передней грани образует дно паза (одна поверхность резания), а боковые кромки и передняя грань выбирают стенки паза (вторая и третья поверхности резания).


Рис. 5. Закрытое резание:

1 - резец, 2 - дно паза, 3 - стенки паза, 4 - стружка


    Разметка древесины. Разметочный инструмент

     Для получения качественных заготовок нужно подобрать необходимое количество пиломатериалов (досок, брусков) таким образом, чтобы при раскрое на заготовки получилось минимальное количество отходов.
     При массовом изготовлении деталей в цехах, мастерских пиломатериалы нужных сечений получают из лесопильных цехов в кратных по ширине досках или в готовых по сечению брусках. В целях сокращения времени разметку не делают, а работают по упорам или линейкам, выкраивая при этом пороки древесины. При работе на торцовочных станках ставят откидные упоры, а на круглопильных для продольного раскроя - линейку.
     При изготовлении деревянных конструкций непосредственно на строительстве пиломатериалы размечают с учетом припуска на дальнейшую обработку, так как от правильной разметки в значительной мере зависит получение качественных и точных заготовок и деталей. Для разметки и проверки точности


12