Деревообработка: технологии и оборудование

ДЕРЕВООБРАБОТКА: 

ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ

С.В. ФОКИН
О.Н. ШПОРТЬКО

Москва

ИНФРА-М

2022

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

2-е издание, переработанное и дополненное

Рекомендовано в качестве учебного пособия 

для учебных заведений, реализующих программу 

среднего профессионального образования по специальности 

35.02.03 «Технология деревообработки»

УДК 674(075.32)
ББК 37.1я723
 
Ф75

Фокин С.В.

Ф75  
Деревообработка: технологии и оборудование : учебное пособие / 

С.В. Фокин, О.Н. Шпортько. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : 
ИНФРА-М, 2022. — 203 с. — (Среднее профессиональное образование). — DOI 10.12737/23909.

ISBN 978-5-16-012433-9 (print) 
ISBN 978-5-16-105460-4 (online)

Учебное пособие посвящено вопросам технологии обработки древеси
ны. Рассмотрены проблемы, связанные с механической и гидротермической обработкой древесины, подробно описаны оборудование и инструменты, применяемые при деревообработке. Помимо технологической 
организации производства, отражены вопросы, связанные с техникой безопасности при эксплуатации деревообрабатывающего оборудования. 

Предназначено для учащихся средних специальных учебных заведений 

по направлению подготовки «Технология деревообработки», а также может быть использовано при проведении курсов повышения квалификации 
специалистов деревообрабатывающих предприятий.

УДК 674(075.32)

ББК 37.1я723

А в т о р ы:

Фокин Сергей Владимирович, д-р техн. наук, доц., заведующий ка
федрой «Лесное хозяйство и лесомелиорация» ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»;

Шпортько Оксана Николаевна, канд. техн. наук, доц., доцент ка
федры «Лесное хозяйство и лесомелиорация» ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»
Р е ц е н з е н т ы:

Бурлаков Андрей Сергеевич, канд. техн. наук, инженер-технолог, 

ООО «Мебельная фабрика “Мария”», г. Саратов;

Дружкин Андрей Александрович, канд. техн. наук, директор ООО «Уни 
верситет-Мебель», г. Саратов

ISBN 978-5-16-012433-9 (print) 
ISBN 978-5-16-105460-4 (online)

© Фокин С.В., Шпортько О.Н., 

2017

Введение

Задачей настоящего учебного пособия является профессиональная целевая ориентация специалистов среднего звена по специальности 35.02.03 «Технология деревообработки» среднего 
профессионального образования. Пособие разработано на основе Федерального государственного образовательного стандарта 
по специальности 35.02.03 «Технология деревообработки» и направлено на развитие у обучающихся личностных качеств, а также 
формирование общих и профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС СПО по данной специальности.
В результате изучения данного учебного пособия обучающиеся 
должны:
 
• знать основные принципы технологических процессов деревообработки, порядок проведения технологических операций, направления дальнейшего развития деревообрабатывающей промышленности;
 
• уметь организовать работу при проведении определенной технологической операции деревообработки, выполнять наладочные 
работы на деревообрабатывающих станках и оборудовании, 
пользоваться технологическими схемами и чертежами;
 
• владеть способами и методами настройки деревообрабатывающего оборудования на заданные режимы работы.

Глава 1. 
СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ И ОСНОВНЫЕ ВИДЫ 
ДРЕВЕСНОЙ ПРОДУКЦИИ

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДРЕВЕСИНЕ

Древесина — материал, состоящий из клеток-волокон, имеющих 
трубчатую форму и направленных вдоль ствола. Поэтому древесина 
обладает такими достоинствами, как высокая прочность, упругость, 
малая плотность, малый вес, низкая теплопроводность, стойкость 
к воздействию химически агрессивных сред, природной декоративностью, простотой обработки.
Строение древесины. Основной частью дерева является ствол, 
который дает 60–90% деловой древесины. Тонкую часть ствола называют вершиной, толстую — комлем. Древесину ствола используют в виде бревен или распиливают на бруски и доски.
Строение древесины видно на ее поперечном разрезе, на котором отчетливо выделяются сердцевина, кора и годичные слои 
(рис. 1.1). Строение древесины необходимо рассматривать на трех 
главных разрезах ствола — поперечном, радиальном и тангенциальном (рис. 1.2).
На различных разрезах древесины годичные слои имеют различный вид:
 
• на поперечном разрезе — концентрических окружностей;
 
• на радиальном — продольных полос;
 
• на тангенциальном — извилистых конусообразных линий.

Рис. 1.1. Строение древесины:

1 — сердцевина; 2 — сердцевинные 
лучи; 3 — ядро; 4 — камбий; 5 — лубяной слой; 6 — кора; 7 — годичные 
кольца; 8 — заболонь

Рис. 1.2. Основные разрезы ствола:

1 — поперечный (торцевой); 2 — радиальный; 3 — тангенциальный

1

1

7

2

2

3

3
6
5
4

8

Также на поперечном разрезе можно увидеть светлые, направленные от сердцевины к коре линии — сердцевинные лучи. У одних 
пород древесины (дуб, бук) эти линии ярко выражены, у других 
(сосна, липа и др.) — чуть заметны.
Породы древесины, у которых сердцевинные лучи ярко выражены, считаются более ценными в декоративном отношении.
Темноокрашенная часть ствола называется ядром, а светлая периферическая — заболонью.
Молодые деревья всех пород не имеют ядра и состоят из заболони. Лишь с течением времени образуется ядро за счет перехода 
заболонной древесины в ядровую. Ядро формируется путем отмирания живых клеток, закупорки водоотводящих путей, отложения 
дубильных веществ, смол, углекислого кальция. В результате этого 
меняются физико-механические свойства древесины. Переход 
от заболони к ядру может быть резким или плавным. Когда центральная часть ствола содержит меньшее количество влаги, древесину называют спелой, а породы — спелодревесными.
Породы, имеющие ядро, называют ядровыми. Остальные породы, у которых нет различия между центральной и периферической частью ствола ни по цвету, ни по содержанию влаги, называют 
заболонными (безъядровыми). По качеству ядровая часть древесины значительно превосходит заболонную, что оказывает влияние 
на область ее применения.
Сердцевинные лучи и годичные слои образуют текстуру древесины, представляющую собой характерный для различных пород 
рисунок. Ширина годичных слоев зависит от породы, условий 
роста, положения в стволе. У одних пород (быстрорастущих) годичные слои широкие (тополь, ива), у других — узкие (самшит, 
тис). Большое влияние на текстурный рисунок оказывают красящий пигмент, а также разница в цвете ранней и поздней древесины.
Породы древесины подразделяются на хвойные и лиственные.
Хвойные породы. Древесина хвойных пород имеет меньшую 
плотность, а следовательно, она легче обрабатывается и выше ее 
теплосберегающие свойства. Древесина хвойных пород характеризуется ярко выраженным очертанием годовых слоев. К группе 
хвойных пород относятся следующие виды: сосна, лиственница, 
ель, пихта, кедр и пр.
Лиственные породы. Лиственные породы делят на кольцево-сосудистые и рассеянно-сосудистые. Имеющиеся у лиственных пород 
сосуды (трубки, каналы разных диаметров), предназначенные для 

проведения воды, на торцовом разрезе видны в виде отверстий. Сосуды бывают крупные, хорошо видимые, и мелкие, не различимые 
невооруженным глазом.
Крупные сосуды расположены в ранней древесине годичных 
слоев и на поперечном разрезе образуют сплошное кольцо. Это 
относится к кольцево-сосудистым лиственным породам. У рассеянно-сосудистых лиственных пород мелкие и крупные сосуды 
равномерно распределены по всей ширине годичного слоя. Годовые слои у первой группы пород хорошо видны на всех разрезах. 
К группе лиственных пород относятся следующие виды: дуб, береза, липа и др.

1.2. ПОРОКИ И ДЕФЕКТЫ ДРЕВЕСИНЫ

Нарушения строения отдельных участков, изменяющие 
внешний вид, ухудшающие физико-механические свойства древесины, называют пороками. Пороки снижают качество древесины 
и ограничивают возможность ее использования.
Негативные условия, в которых растет и развивается дерево, 
сказываются на наличии у него различных пороков. К таким порокам относят: искривление ствола, наросты, сучки и развилки 
по его длине, оказывающие влияние на механическую прочность 
древесины.
Дефектами являются пороки древесины механического происхождения, возникшие в процессе ее заготовки в лесу, транспортировки, сортировки, штабелевки и механической обработки. К дефектам относят: неодинаковую толщину ассортимента, грубый 
и неравномерный пропил, кривизну и т.п.
Применяется следующая классификация пороков и дефектов 
древесины, которую учитывают при производстве пиломатериалов.
Сучки возникают там, где прорастают ветки, и снижают ценность древесины. В местах их расположения сопротивляемость 
древесины снижается, особенно при действии нагрузок поперек 
волокон. Косослой вокруг сучка снижает сопротивляемость древесины к действию внешних нагрузок. В местах сучков уменьшается механическая прочность древесины, так как после высыхания 
сучок теряет связь с основой и ослабляет конструкцию.
Трещины относят к существенным порокам древесины, которые 
значительно ухудшают ее физико-механические свойства (рис. 1.3). 
Трещина представляет собой разрыв древесины вдоль волокон 
и сердцевины. Чаще трещины образуются по направлению к серд цевине, реже — по годовым слоям. По разновидности трещины 

разделяют на отлупные, метиковые, морозные и трещины от усушки. 
Трещины могут быть боковые и пластевые, кромочные и торцевые, 
неглубокие, глубокие и сквозные.

Рис. 1.3. Виды трещин: 

а — трещины усушки в бревне; б — метик; в — отлуп; г — трещины усушки в доске; 
д — засмолок; е — серница

Внутренние напряжения, возникающие в стволе, приводят к появлению отлупных (отслоение друг от друга годичных слоев) и метиковых (идущих вдоль ствола от комля к вершине) трещин. Морозные трещины появляются в результате расширения внутренней 
влаги при сильных морозах.
В результате этого в стволе возникают сквозные трещины, направленные радиально. Помимо этого при сушке древесины могут 
образовываться трещины, идущие в радиальном направлении и являющиеся результатом усушки. Появление таких трещин вызвано 
сушкой древесины под прямыми лучами солнца из-за неравномерных внутренних напряжений.
Наиболее уязвимым местом древесины в отношении образования трещин является ее торцевая поверхность, что необходимо 
учитывать при заготовке и хранении.
Наклон волокон (косослой) представляет собой различные отклонения направления волокон от продольной оси дерева. Косослой 
увеличивает прочность древесины на скалывание, плохо воспринимает поперечную нагрузку.
К разновидностям косослоя можно отнести свилеватость (волнистое размещение волокон), завиток (местное искривление годичных слоев). Свилеватость понижает прочность древесины при 

а

г
д
е

б
в

сжатии, растяжении и изгибе, но повышает ее при скалывании 
вдоль волокон, затрудняя обработку.
К порокам формы ствола относят сбежистость (когда превышается нормальный сбег — 1 см на 1 м), наросты, кривизну ствола, 
а также такие механические повреждения, как покоробленность, 
крыловатость.
Большую группу пороков древесины составляют грибные поражения, при которых она изменяет свой цвет и гниет. К основным 
грибным поражениям относят: гниль, плесень, синеву, покраснение, побурение, трухлявину.

1.3. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ

Основным критерием качества древесины различных пород являются ее физико-механические свойства. К механическим свойствам древесины относится прочность, которая является определяющим показателем ее качества.
Прочность — способность древесины сопротивляться воздействующим на нее усилиям. Этот параметр древесины зависит от ряда 
причин. Плотная, тяжелая древесина обычно обладает большой 
прочностью. Она уменьшается с увеличением влажности и при наличии пороков.
Древесина хорошо сопротивляется действию сил, растягивающих или сжимающих деталь вдоль волокон, и изгибающих сил, 
направленных поперек волокон. Значительно ниже сопротивление 
древесины сжатию поперек и раскалыванию вдоль волокон. Строение древесины определяет способность выдерживать действие 
сил вдоль волокон, при их действии поперек волокон прочность ее 
резко снижается.
Существенным показателем качества древесины является твердость, т.е. способность сопротивляться обработке режущими 
инструментами и вообще проникновению в массив древесины 
других тел. При этом в нижней части ствола твердость больше, чем 
в верхней. Годичные кольца имеют значительно большую твердость, чем межкольцевые образования. Древесина имеет более 
твердую структуру в корневище, сучьях и наростах (капах).
Пластичность — способность древесины под давлением изменять без разрушения свою форму и сохранять ее после снятия нагрузки.
Среди физических свойств древесины основными являются 
плотность и влажность. Условная плотность древесины — это отношение минимальной массы к максимальному объему образца.

По плотности (кг/м) древесные породы разделяют на группы 
(при влажности 12%):
 
• малой плотности — 540 и менее;
 
• средней плотности — 550–740;
 
• высокой плотности — 750 и выше.
Влажность — физическое свойство древесины, характеризующееся количеством содержащейся в ней влаги. Микроструктура 
древесных волокон такова, что влага лучше всего проникает через 
торцевые поверхности.
Общее количество влаги в древесине складывается из свободной 
и связанной влаги. Влага, находящаяся в полостях клеток и межклеточном пространстве, называется свободной, а в клеточных 
стенках — связанной или гигроскопической. Под относительной 
влажностью подразумевают процентное соотношение массы заключенной в древесине влаги к массе абсолютно сухой древесины.
По степени влажности древесина может быть:
 
• абсолютно сухой, влажность равна 0%;
 
• комнатно-сухой, с влажностью от 8 до 15%;
 
• воздушно-сухой — от 16 до 20%;
 
• полусухой — от 21 до 23%;
 
• сырой — влаги более 23%;
 
• свежесрубленной — от 40 до 75%;
 
• мокрой, с влажностью более 75%.
Способность древесины поглощать или отдавать влагу называется гигроскопичностью.
Усушка — потеря объема древесины вследствие испарения из нее 
влаги. Размеры усушки прямо пропорциональны степени убывания 
влажности древесины. Следует иметь в виду, что в различных направлениях древесина усыхает неодинаково. При уменьшении 
влажности от 30 до 0% усушка составляет следующие величины: 
вдоль волокон — 0,1%, по радиальному направлению — от 4 до 8%, 
по тангенциальному — от 8 до 12%.
Разбухание — процесс, обратный усушке. Неравномерность 
усушки или разбухания древесины ведет к ее растрескиванию, искривлению, деформации деталей изделия.
Теплопроводность — способность древесины проводить тепло 
от одной поверхности к противоположной. Степень теплопроводности древесины зависит от ее влажности и объемного веса. 
Влажная древесина имеет более низкий коэффициент влажности. 
Объемный вес древесины зависит от породы.
Звукопроводность — способность древесины проводить звук. 
При этом звук в различных направлениях древесины распростра

няется с неодинаковой силой. Так, звукопроводность древесины 
вдоль волокон в 4–5 раз выше, чем поперек волокон.

1.4. ЗАГОТОВКА, ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Заготовка древесины. Древесину можно заготавливать в любое 
время года. Но при летней заготовке для сохранения качества 
сырья торцы чураков и кряжей должны закрываться еще в лесу антисептическими замазками не позже чем через неделю после валки 
дерева.
В зависимости от расположения завода по отношению к основным транспортным путям сырье может доставляться к нему 
по железной дороге, реке или обоими указанными путями.
Соотношение количества доставляемого сырья по сортам бывает различным, так как оно определяется общей характеристикой 
разрабатываемых насаждений и требованиями самого завода.
Для выгрузки сырья на склад завода и его укладки в штабеля 
применяют двухбарабанные лебедки, поперечные и продольные 
элеваторы, краны различного типа.
Хранение сырья. Серьезное внимание уделяется вопросам хранения сырья на складах заводов, так как материальные и трудовые 
убытки от потерь качества древесины из-за повреждения ее микроорганизмами могут быть весьма велики. Если сырье зимней 
или весенней доставки оставить незащищенным до июня месяца, 
то из него нельзя будет получить шпон высших сортов.
В июле листы средних сортов шпона из такого сырья уже получаются неполных размеров. В августе ранее незащищенное сырье 
вообще не пригодно для выработки фанеры. При дальнейшем хранении на складе оно может быть использовано только в качестве 
дров.
В первый период хранения незащищенного сырья происходит 
его задыхание: под действием кислорода воздуха древесина буреет, 
а затем поражается грибками. При дальнейшем хранении в ней наблюдается появление сначала мраморной, а потом и мягкой гнили.
Указанные процессы особенно интенсивно протекают в лиственной древесине: березе, ольхе и буке. Все известные способы 
хранения сырья основаны на создании условий, препятствующих 
развитию грибков, наиболее интенсивно поражающих древесину 
при температуре 20–25°C и влажности 40–60%. Следовательно, 
если в древесине сохранить более высокую влажность и понизить 
ее температуру (до 5°C и ниже), то развитие грибков значительно 
замедлится или совсем прекратится. Существуют различные способы хранения сырья (рис. 1.4).