Оборудование деревообрабатывающих производств

И. М. Белошапка
ОБОРУДОВАНИЕ 
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ 
ПРОИЗВОДСТВ

Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве 
учебного пособия для учащихся учреждений образования, реализующих 
образовательные программы среднего специального образования 
по специальностям «Деревообрабатывающие производства», 
«Техническая эксплуатация оборудования деревообрабатывающих
производств», «Производство мебели», «Производство
мебели (педагогическая деятельность)»
Минск
РИПО
2024

УДК 674.05(075.32)
ББК 37.13я723
Б43
А в т о р:
преподаватель филиала УО «Белорусский государственный 
технологический университет» «Бобруйский государственный 
лесотехнический колледж» И. М. Белошапка.
Р е ц е н з е н т ы:
цикловая комиссия специальных дисциплин филиала 
УО «Брестский государственный технический университет» 
Пинский индустриально-педагогический колледж (О. И. Уласовец);
доцент кафедры деревообрабатывающих станков и инструментов 
УО «Белорусский государственный технологический университет» 
кандидат технических наук В. Т. Лукаш.
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее 
части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.
Белошапка, И. М.
Б43
Оборудование деревообрабатывающих производств : учеб. пособие / И. М. Белошапка. – Минск : РИПО, 2024. – 223 с. : ил.
ISBN 978-985-895-180-1.
Рассмотрены основы резания древесины, дереворежущий инструмент, 
оборудование деревообрабатывающих производств, гидро- и пневмопривод деревообрабатывающего оборудования, вспомогательное и подъемнотранспортное оборудование. Учебное пособие имеет целью формирование 
у учащихся знаний в области деревообрабатывающих производств, развитие творческого мышления, умения применять знания на практике.
Предназначено для учащихся учреждений образования, реализующих 
образовательные программы среднего специального образования по специальностям «Деревообрабатывающие производства», «Техническая эксплуатация оборудования деревообрабатывающих производств», «Производство мебели», «Производство мебели (педагогическая деятельность)».
УДК 674.05(075.32)
ББК 37.13я723
ISBN 978-985-895-180-1      
© Белошапка И. М., 2024
                                              © Оформление. Республиканский институт
	
	
	
          профессионального образования, 2024

ВВЕДЕНИЕ
Разнообразие оборудования и режущих инструментов на деревообрабатывающих предприятиях объясняется большим числом методов механической обработки древесины и древесных 
материалов, применяемых при изготовлении продукции (резание, раскалывание, дробление, размалывание, дефибрирование, 
прокатка, прессование, гнутье и др.).
В деревообрабатывающих цехах работают станки, полуавтоматы, автоматы и автоматические линии различного технологического назначения. Они обеспечивают механическую обработку 
древесины и древесных материалов, отделку деталей, узлов и изделий, обработку давлением с получением прессованных изделий 
и клееных деталей, сборку деталей и узлов, контроль качества 
продукции и сортировку изделий. Загрузочные, разгрузочные 
и транспортные операции выполняют специальные загрузочноразгрузочные и подъемно-транспортные устройства. На многих 
деревообрабатывающих производствах используется в основном 
оборудование общего назначения (универсальное), специальное 
применяется на специальных производствах (фанерное, тарное, 
лесопильное, древесных плит и др.).
Ведущее место в деревообрабатывающем производстве занимает обработка древесины и древесных материалов резанием, 
что является наиболее сложной и дорогостоящей частью процесса производства изделий из древесины и древесных материалов. 
При обработке на деревообрабатывающих станках форма и размеры заготовок (обрабатываемый материал) изменяются путем 
снятия с них стружки режущими инструментами.
Современные 
деревообрабатывающие 
станки 
являются 
сложными машинами, в их состав входят механизмы резания, 
подачи, базирования, настройки и регулирования, загрузки и 
разгрузки деталей. Приводы включают механические, электриче3

Введение
ские, пневматические, гидравлические, вакуумные, электромагнитные устройства для обеспечения заданного движения рабочих органов; их мощность колеблется в широких пределах; чаще 
используются электронные, фотоэлектрические, акустические 
типы устройств, контролирующие и регулирующие процессы.
Многообразие технологических операций, выполняемых деревообрабатывающими станками, полуавтоматами, автоматами и 
станочными линиями, предполагает разнообразие и дереворежущих инструментов.
Оборудование деревообрабатывающих производств быстро 
обновляется благодаря непрерывному совершенствованию технологических процессов. Улучшились параметры, кинематика, система управления и эксплуатационные свойства универсальных 
и специальных станков, автоматов и автоматических линий. Повысились надежность оборудования, точность обработки деталей, долговечность механизмов и безопасность работы, эксплуатационные свойства инструментов. В результате улучшились условия эксплуатации деревообрабатывающего оборудования, расширились его технологические возможности.
Дальнейшие перспективы совершенствования машин и механизмов тесно связаны с решением проблемы внедрения в производство малоотходных и безотходных технологий на основе комплексной автоматизации основных и вспомогательных процессов. 
Совершенствование предполагается проводить на основе все более широкого применения электронно-вычислительных машин 
(ЭВМ) для оптимизации процессов и программного управления 
работой механизмов в заданных условиях. Дальнейшее развитие 
и применение станков с программным управлением связано с 
внедрением в практику принципов моделирования и оптимизации процессов.
Приоритетные направления развития мебельного производства следующие: 
– модернизация специализированных мебельных участков;
– повышение эффективности научно-исследовательских и 
опытно-конструкторских работ по созданию новых моделей;
– внедрение в продукцию новейших материалов и элементов 
декора;
– использование мировых инновационных достижений в области улучшения технологий мебельного производства.
4

ГЛАВА 1. 
ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ
1.1. Общие сведения о процессе резания
Определение процесса резания
Резанием называют технологический процесс разрушения 
связей между частицами материала обрабатываемой заготовки по 
заданной поверхности путем воздействия на нее режущего инструмента для получения изделия требуемых формы, размеров, шероховатости поверхностей. Резание является разновидностью механической обработки – совокупности процессов, осуществляемых при 
изготовлении изделий из древесины, при которых обрабатываемые 
материалы не изменяют своего качества, в отличие, например, от 
химической технологии, где в результате обработки меняется качество вещества. При этом возможно изменение исходной формы, 
размеров и состояния поверхностей заготовки, структуры древесины, а также разрушение связей в материале заготовки. 
В процессах резания в качестве рабочих орудий используются режущие инструменты, объединенные наличием клиновидных режущих элементов – лезвий, непосредственно взаимодействующих с заготовкой.
Резание древесины – сложный процесс, в котором одновременно происходят механические, физические и химические явления. Механические явления – это деформации и напряжения 
в обрабатываемом материале и лезвии, трение между ними, силы 
резания. Физические явления протекают на поверхностях древесины при ее скольжении по лезвию и связаны с превращением 
затраченной на резание механической энергии в другие ее виды, 
главным образом тепловые и электрические. Под химическими 
явлениями подразумевают химические реакции на поверхностях 
скольжения, влияющие на скорость износа рабочих поверхностей 
лезвия, его затупление. Определяющая роль принадлежит механическим явлениям: на процесс образования стружки расходуется 
5

Глава 1. Основы теории резания древесины 
бо́льшая часть работы резания; напряжения на поверхности контакта стружки с передней поверхностью лезвия во многом определяют нагрев режущего элемента и его износ; качество и точность 
обработки резанием непосредственно связаны с механическими 
явлениями в зонах стружкообразования и контакта стружки с передней поверхностью.
Технологическое применение резания многообразно. В группе 
производств по первичной обработке древесины резанием (лесопильное, деревянных сборных домов, слоистой клееной древесины) 
бревна делят на доски, бруски, заготовки или листовые полуфабрикаты (лущеный и строганый шпон); обрабатывают поверхности 
пиломатериалов и заготовок для придания им точной формы, размеров, необходимого взаимного расположения, снижения уровня 
шероховатости; измельчают отрезки бревен низкокачественной древесины и кусковые отходы на мелкие частицы заданных размеров и 
формы для изготовления из них плит или использования в целлюлозно-бумажной и лесохимической промышленности.
В группе производств по вторичной обработке древесины (мебельное производство, столярно-строительных узлов, деревянных 
музыкальных инструментов, корпусов и футляров для радиоаппаратуры и приборов точной механики, узлов, деталей, агрегатов и 
изделий для оборудования средств транспорта, спортивного инвентаря и т. п.) процесс резания в его различных технологических 
модификациях широко используется для превращения продукции 
производства первичной переработки в готовые изделия.
Геометрия резца
При всем многообразии станочного дереворежущего инструмента в любой конструкции можно выделить однотипные 
функциональные части: режущую часть (режущие элементы или 
резцы); присоединительную, при помощи которой инструмент 
связывается со станком или приспособлением; корпус, объединяющий две предыдущие части.
При анализе процесса резания достаточно рассмотреть активную часть режущего элемента – лезвие. Под геометрией лезвия понимают совокупность характеристик его формы и расположения в 
пространстве. Пусть клиновидное лезвие 3 прошло в заготовке 4 некоторый путь, образуя стружку 2 (рис. 1.1, а). В режущей части клина 
различают переднюю поверхность Aγ, контактирующую со срезае6

1.1. Общие сведения о процессе резания
мым слоем 1 и стружкой; заднюю поверхность Аα, примыкающую 
к режущей кромке 5 и обращенную к формируемой в заготовке поверхности резания Рn; режущую кромку 5, образованную пересечением передней Aγ и задней Аα поверхностей. В более сложных случаях полузакрытого (рис. 1.1, д) и закрытого (рис. 1.1, г) резания следует 
различать режущие кромки: главную АВ и вспомогательные ВС и 
AD. Соответственно у лезвия выделяют задние поверхности: главную, примыкающую к главной режущей кромке, и вспомогательные, 
примыкающие к вспомогательным режущим кромкам. Главной считается режущая кромка, формирующая бо́
льшую сторону сечения 
срезаемого слоя, вспомогательные формируют меньшие стороны. 
Элемент сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок 
называют вершиной лезвия (точки А и В).
3
V
2
Рτ Рн
3
2
n
γ
α
β
Aγ
σ
Pv
α
б
Aα
Рn
n
V
γ
ν
1
2
l
α
3
b
n
4
а
5
в
С
С
D
В
В
A
A
д
г
Рис. 1.1. Геометрия лезвия: а – элементы геометрии; б – полузакрытое 
резание; в – закрытое резание; г – схема отрицательного 
заднего угла; д – схема отрицательного переднего угла
7

Глава 1. Основы теории резания древесины 
Передняя и задняя поверхности могут иметь любую форму 
(вогнутую, выпуклую или ломаной линии). Сопряжение режущих кромок может быть радиусным или точечным. Положение 
режущих кромок и поверхностей лезвия в пространстве определяет угловые параметры процесса резания. Для нахождения углов 
установлены исходные координатные плоскости: основная плоскость и плоскость резания.
Основная плоскость Pν – координатная плоскость, проведенная через рассматриваемую точку (например, n) режущей кромки 
перпендикулярно направлению скорости главного ν или результирующего νe движения резания в этой точке (см. рис. 1.1, а; рис. 1.2).
νs
νs
νe
ν
Рs
Рис. 1.2. Положение рабочей плоскости Рs в процессе пиления
Плоскость резания Рn – координатная плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости Pν.
Дополнительными координатными плоскостями являются 
главная и нормальная секущие плоскости. 
Главная секущая плоскость Рτ – координатная плоскость, 
перпендикулярная линии пересечения Pν и Рn.
Нормальная секущая плоскость Рн – плоскость, перпендикулярная режущей кромке в рассматриваемой точке (на рис. 1.1, а 
плоскости Рτ и Рн совпадают).
Выделяют также рабочую плоскость Ps, в которой расположены векторы скоростей главного движения резания ν и движения 
подачи νs (см. рис. 1.2).
Угловые параметры резания характеризуются главными (при 
главной режущей кромке) и вспомогательными (при вспомога8

1.1. Общие сведения о процессе резания
тельной режущей кромке) углами, углом наклона главной режущей кромки.
Различают следующие углы (см. рис. 1.1, а): γ – передний угол 
(угол в секущей плоскости Рτ между передней поверхностью 
лезвия Аγ и основной плоскостью Pv); α – задний угол (угол в 
секущей плоскости Рτ между задней поверхностью лезвия Аα и 
плоскостью резания Рn); β – угол заострения (угол в секущей 
плоскости Рτ между передней Аγ и задней Аα поверхностями 
лезвия).
Сумма заднего угла α и угла заострения β называется углом 
резания δ. Между главными углами существует простейшая связь: 
α + β + γ = 90°.
В случае, когда задняя поверхность лезвия оказывается под 
поверхностью резания (т. е. когда угол α находится в пределах контура лезвия), задний угол α считают отрицательным (рис. 1.1, б). 
Передний угол γ также считают отрицательным, если он находится в пределах контура лезвия (рис. 1.1, в). С учетом знаков углов α 
и β равенство α + β + γ = 90° справедливо во всех случаях.
Главные углы могут рассматриваться в инструментальной, 
статической и кинематической системах координат. 
Геометрия стружки
Форма и размеры срезаемого слоя оказывают решающее 
влияние на энергетические характеристики (работа, мощность, 
силы) и качество резания. В случаях, когда стружка используется как полуфабрикат, они строго задаются технологическим 
режимом. Стружка – полуфабрикат заданной толщины и требуемого качества (например, строганный шпон).
Обычно размеры срезаемого слоя рассматривают в двух сечениях: поперечном (основной плоскостью Pν, нормальной к вектору скорости главного движения ν) и продольном, совпадающим с 
плоскостью нормального сечения Рн. В поперечном сечении измеряют толщину а и ширину b срезаемого слоя, в продольном – 
толщину и длину l (см. рис. 1.1, а).
Толщина срезаемого слоя а – расстояние между предыдущей и последующей поверхностями резания, измеренное по 
нормали к последующей поверхности. Ширина срезаемого 
слоя b – расстояние между боковыми поверхностями срезаемого слоя в пределах формируемой поверхности резания. Длина 
9

Глава 1. Основы теории резания древесины 
срезаемого слоя l – расстояние от точки входа лезвия резца в 
заготовку до точки его выхода, измеренное по траектории резания (рис. 1.3, а).
bc
a1
3
4
c
5
lc
Pv
2
ac
ε
rc
α
b
l
Рτ
1
б
а
2
1
3
4
5
в
Рис. 1.3. Геометрия срезаемого слоя (а), стружки (б) и обработанной поверхности (в)
Толщина срезаемого слоя может быть постоянной или переменной как в поперечном, так и в продольном сечениях. Для характеристики переменной толщины пользуются понятием средней толщины срезаемого слоя аср (усредненной по поперечному и 
продольному сечениям). В некоторых случаях возможно резание 
10