Поперечно строгальный станок для чего нужен
Строгальный станок по дереву
Строгальные станки применяются в процессе обработки деревянной поверхности, чтобы придать заготовке требуемую форму и конфигурацию. После использования такого оборудования поверхность изделия получается идеально гладкая, без заусениц. Отметим, что при помощи горизонтальных строгальных станков осуществляется предварительная обработка поверхности перед дальнейшей работой на рейсмусовом станке.
Принцип работы и конструкция станка
Строгальные станки используются в процессе производства паркета, багетов, карнизов, а также для распиловки «начисто». При помощи такого станка можно осуществить обработку любой линейчатой поверхности: горизонтальной, вертикальной, наклонной, расположенной под разными углами.
Главные узлы строгального инструмента:
Рабочая поверхность станка разделена на две части: подвижную и неподвижную. Между этими частями движется ножевой вал, задача которого состоит в срезании частей заготовки. Во время передвижения по рабочему столу заготовка придерживается вальцами. На всех современных станках присутствуют средства безопасности: специальные крышки, кнопки безопасности, защитные барьеры.
Строгальный станок по дереву оснащен ножами, которые закреплены на валу. Ножи для строгального станка могут присутствовать в количестве двух или трех штук. Три ножа существенно повышают качество обработки, а также делают вал более сбалансированным. Смена комплектов ножей позволяет работать как с мягкими (ель, сосна), так и с твердыми сортами лесоматериалов (дуб, тополь, бук).
Во всех типах строгальных станков имеется направляющая планка, позволяющая регулировать угол наклона. Вся конструкция этого устройства отличается жёсткостью и массивностью, вследствие чего наблюдается несущественный уровень вибрации. Это является важным фактором, который оказывает влияние на качество обработки и комфортное применение, и даже продлевает период эксплуатации инструмента.
Строгальные станки имеют специальный патрубок для подключения пылесоса, который собирает стружку. Благодаря этому рабочее место всегда чистое, уменьшается число остановок для очистки станка. Кроме этого мастер защищён от вредного действия образующейся древесной пыли.
Существует два типа строгальных станков:
Зачастую компактные настольные станки выбирают мастера для использования в домашних или небольших мастерских, тогда как стационарные варианты используются на крупных деревообрабатывающих предприятиях. И стоимость настольного оборудования существенно ниже, чем стационарного.
Поперечно-строгальный станок
Главный узел поперечно-строгального станка – это станина, на которой присутствуют горизонтальные направляющие, гарантирующие перемещение в продольной плоскости ползуна с суппортом. Вертикальные направляющие станины гарантируют перемещение поперечины, по которым передвигается стол, имеющий стойку для гарантии высокого уровня устойчивости. Заготовка крепится на горизонтальной и вертикальной опорных поверхностях стола в особых Т–образных пазах. А вот резец находится в особом держателе, который находится на суппорте.
Базовое прямолинейное возвратно–поступательное движение передается ползуну, имеющему резец. Во время строгания горизонтальных плоскостей движение подачи передается на обрабатываемую деталь, которая двигается вместе со столом по направляющим поперечины. Чтобы осуществить строгание вертикальных и наклонных поверхностей подача происходит при помощи перемещения суппорта по вертикальным направляющим.
Станина такого инструмента состоит из чугунного корпуса в виде коробки, который установлен на плиту, монтируемую к фундаменту на крепежные болты. Внутренние ребра жесткости позволяют достичь высокого показателя жесткости и прочности станины. При этом в верхней части станины имеются плоские горизонтальные направляющие, к которым на винты крепятся планки, образующие направляющие типа «ласточник хвост». Такой формы направляющие помогают ползуну перемещаться и обеспечивают плотную посадку этого станка за счет регулировки одной из направляющих планок винтами сбоку станины.
На передней стенке станины есть плоские направляющие, которые обеспечивают вертикальное движении удерживающей стол поперечины. Внутри станины присутствует коробка скоростей и кулисный механизм, монтаж и ремонт которых можно осуществить через особые отверстия и люки, с крышками, установленные в стеках станины.
Такой станок работает от электродвигателя, который передает вращение шестискоростной коробки скоростей на вал, оборудованный скользящей шпанкой. Шпанка держит тройной блок шестерен, гарантирующий валу режим из трех скоростей. Следовательно, во время движения блока вдоль оси вала происходит поочередный захват шестерен с шестернями, закрепленными на шпонке на валу. Таким образом, вал имеет шесть скоростей.
Продольно-строгальный станок
Главные составляющие такого станка:
Траверса помогает осуществить вертикальное движение двух суппортов, в то время как вертикальные направляющие станины отвечают за движение бокового суппорта. Главное рабочее движение обеспечивает электромотор оборудования с помощью червячно-реечной передачи на стол.
Суппорта двигаются по направляющим траверсы и станины с помощью специальных электрических моторов, которые предназначены для реализации конкретно этой операции. Все суппорты имеют систему максимально быстрого передвижения, а также конструктивные приспособления для того, чтобы автоматически поднимать резец по окончанию рабочего хода. Также траверса станка обладает ускоренным перемещением по станине вверх и вниз при помощи электродвигателя. Управление станком осуществляется через специальный пульт, который установлен на гибком шланге, чем обеспечивает расположение устройства в любом удобном для оператора месте.
Коробка передач обеспечивает привод и управление подачи суппортов, а вот управление вертикальными суппортами дублируется на обоих краях поперечины.
Четырехсторонний строгальный станок
Такое оборудование осуществляет одномоментное строгание заготовки за один проход со всех сторон. Строгание происходит по фасонному профилю, чем гарантируется создание гребня, шпунта, калевки, а также лицевой части в виде плинтусов, наличников и карнизов. И все это за один проход. Фактически четырехсторонний строгальный станок объединил в себе стразу три станка: рейсмусовый, фуговальный и фрезеровальный. На таком станке есть нижний и верхний горизонтальный ножевой вал, который оснащен прямыми ножами и двумя ровными вертикально расположенными шпинделями.
Шпиндели нужны для крепления ножевых головок, фрез, или патронов, которые оснащены фасонными ножами. Вертикальные шпиндели вместе с нижним ножевым валом монтируются на станину и рабочую плиту. Верхний ножевой вал осуществляет вертикальные движения, вследствие чего гарантируется заданная толщина строгания заготовки. Шпиндели могут двигаться в горизонтальной и вертикальной плоскости по отношению к толщине и ширине обрабатываемой заготовки.
Независимо от конструкции строгальные станки по дереву обладают отличным уровнем производительности, долговечности и экономичности. При этом они обеспечивают высокое качество конечного продукта, который будет соответствовать всем мировым стандартам качества.
Строгальные станки
Строгальные станки предназначены для обработки металлов и других материалов строганием. Эта процедура осуществляется посредством цикличных проходов резца со специальным профилем режущей кромки по поверхности заготовки.
Строгальные станки классифицируются по нескольким основным категориям.
1. По принципу работы:
В поперечно-строгальном станке главное рабочее движение осуществляется за счет перемещения строгальной головки. Деталь, как правило, закрепляется на столе. Подача детали производится за счет движения стола или смещения строгальной головки.
В продольно-строгальных станках наоборот, рабочее движение производится за счет движения заготовки на столе. А подача выполняется смещением строгальной головки.
Малые станки в основном представлены группой поперечно-строгальных установок. С увеличением габаритов соотношение станков по принципу работы смещается в сторону продольно-строгальных.
Строгальные станки с гидравлическим приводом приводятся в действие при помощи гидравлических цилиндров, которые запитываются от масляного электронасоса. Подобная система имеет ряд преимуществ. Во-первых, гидравлика хорошо поддается регулировке по усилию и скорости осуществления движений. Во-вторых, гидравлика имеет предохранительные перепускные клапана, которые в случае превышения давления в системе открываются и сбрасывают избыточное давление, чем предохраняют станок от повреждения. Гидравлическая система обеспечения рабочего движения используется на станках всех типов и размеров.
Механический привод, который выполнен по схеме кулисно-кривошипного механизма, используется в основном на поперечно-строгальных станках малых и средних размеров. Состоит такой привод из электродвигателя, редуктора, массивного маховика и кулисно-кривошипного механизма, который преобразовывает вращательное движение маховика в возвратно-поступательное движение ползуна. Иногда механический привод применяется и для продольно-строгальных станков. В этом случае система защиты от перегрузок представлена фрикционной муфтой.
4. Максимальные габариты обрабатываемой детали.
5. Скорость осуществления рабочих движений.
6. Максимально создаваемое усилие при строгании.
Поперечно-строгальный станок
Поперечно-строгальный станок (рис. 1) предназначен для обработки деталей небольших габаритов.
Рисунок 1. Поперечно-строгальный станок.
Поперечно-строгальный станок состоит из следующих основных элементов.
1. Поддерживающий упор. Служит второй точкой опоры для стола. Имеет регулируемую планку, на которую опирается стол. Планка одновременно является направляющей, по которой осуществляется поперечное перемещение.
2. Стол. Предназначен для закрепления заготовки и подачи ее в рабочую зону. Движение стола может осуществляться в поперечной и вертикальной плоскости. Поперечная подача производится за счет движения стола по направляющим. Изменение высоты осуществляется при помощи винтовой передачи. Механизм поперечной подачи связан со строгальной головкой, благодаря чему есть возможность настройки величины продвижения заготовки на определенную величину за один рабочий цикл станка.
3. Вертикальные направляющие. По ним перемещается стол в вертикальной плоскости.
4. Резцедержатель (рис. 2). Служит для закрепления режущего инструмента. Часто имеет механизм отвода резца при холостом ходе для предотвращения его повреждения.
Рисунок 2. Резцедержатель строгального станка.
5. Суппорт (рис. 3). Суппорт предназначен для настройки глубины резания и установки положения резца относительно заготовки. Способен регулировать положение режущего инструмента по высоте, а также может поворачиваться вокруг оси подачи для обработки поверхностей, находящихся не в горизонтальной плоскости.
Рисунок 3. Суппорт поперечно-строгального станка.
6. Ползун. Осуществляет главное рабочее движение. Передвигается на направляющих. Приводится в движение от электродвигателя через кулисно-кривошипную передачу или при помощи гидравлики.
7. Горизонтальные направляющие. По ним осуществляется движение ползуна.
8. Станина. Основание строгального станка. На станине закрепляются все узлы и механизмы станка.
9. Поперечина. Является конструкцией, обеспечивающей поперечное и вертикальное движение стола. Включает в себя направляющие, винт вертикальной подачи и связующую кинематическую цепь для взаимодействия с ползуном при автоматической настройке подачи.
Продольно-строгальный станок
Продольно-строгальный станок (рис. 4) служит для обработки крупногабаритных или массивных деталей.
Рисунок 4. Продольно-строгальный станок.
Продольно-строгальный станок состоит из следующих основных компонентов.
Продольно-строгальные станки массово используются в тяжелом машиностроении, где часто требуется обработка деталей больших габаритов и массы.
Назначение поперечно строгального станка
Назначение поперечно строгального станка сводится не только к строганию плоскостей и прорезанию пазов и канавок. На поперечно-строгальных станках можно производить также фрезерование и шлифование. Для этого на ползуне взамен суппорта устанавливают фрезерную или шлифовальную головку, которая обычно допускает поворот на 360°. Это дает возможность фрезеровать и шлифовать поверхности, расположенные под различными углами.
Следующее назначение поперечно строгального станка это обработка заготовки деталей сложной формы. Их можно обрабатывать на поперечно строгальных станках, оснащенных гидрокопировальным устройством, таких как станки моделей 7B35 и ГД-21. На поперечно-строгальном гидрокопировальном станке мод. ГД-21 () можно обрабатывать криволинейные поверхности с углом наклона образующих в поперечном направлении до 25°. Для объемного копирования станок имеет однокоординатную следящую систему с четырехкромочным золотником (см. Копировально фрезерный станок по металлу). Гидрокопировальный суппорт станка оснащен двумя резцами, расстояние между которыми можно регулировать; это дает возможность обрабатывать по одному копиру одновременно две заготовки. Гидрокопировальная головка может быть заменена обычным суппортом, и тогда станок может работать как обычный универсальный поперечно-строгальный станок с гидравлическим приводом (см. Работа поперечно строгального станка).
Основное назначение поперечно строгального станка это снятие стружки. Ползун поперечно-строгального станка развивает при обратном ходе несколько меньшую тяговую силу, чем при прямом, рабочем ходе. Однако этой силы достаточно для получистового и чистового строгания. Если снимать стружку не только во время рабочего, но и обратного хода, то этим можно повысить производительность станка на 30-40%.
Переключение резцедержателя производится в конце каждого хода с помощью кулачков и тяги. При обратном ходе ползуна горизонтальная составляющая силы резания направлена в сторону станины, что способствует уменьшению прогиба стола вследствие прижатия его к опорным плоскостям направляющих станины. Это благоприятно сказывается на точность выполняемых операций.
Еще одно назначение поперечно строгального станка это накатка резьбы, которую можно производить плашками на винтах диаметром от 3 до 6 мм, применяя для этого специальное приспособление, устанавливаемое на столе станка (рис. 3).
В корпусе и приспособления движется возвратно-поступательно ползун 2, соединенный с резцедержателем 3. На ползуне приспособления закрепляют плашку 7. Другую плашку 6 крепят в плашкодержателе 5 приспособления; ее положение можно регулировать в поперечном направлении. Заготовки болтов закладывают в приемник (магазин) 4 вручную или механическим загрузчиком. Приемник подает на каждый двойной ход ползуна одну заготовку, которая увлекается подвижной плашкой 7 вперед и, вращаясь вокруг своей оси, накатывается.
Непрямое назначение поперечно строгальных станков это выполнение протяжных операций. При этом протяжку можно закрепить на ползуне или установить на столе станка. В последнем случае обрабатываемую заготовку закладывают в приспособление, закрепляемое на переднем торце ползуна вместо суппорта.
Рис. 3. Приспособление для накатки резьбы на поперечно строгальном станке.
Работа поперечно строгального станка
Работа поперечно строгального станка отличается от других станков строгальной группы. В целом поперечно строгальный станок предназначен для обработки вертикальный, горизонтальных, наклонных плоских и фасонных поверхностей, прорезания в них пазов и канавок подрезки вертикальных поверхностей
На рис. 1 показан поперечно строгальный станок широко распространенного типа.
Чугунная станина 8 наверху имеет горизонтальные направляющие, по которым движется ползун 6 с суппортом. Суппорт состоит из поворотной части 5, салазок 4, получающих вертикальное перемещение посредством ходового винта, резцовой каретки 3 и откидной доски (подушки), на которой крепится резцедержатель 2.
На передних вертикальных направляющих станины находится поперечина 10, по направляющим которой движется стол 1, получающий движение подачи через механизм подач 9. Для большей жесткости стол скрепляется стойкой с площадкой основания станины.
Рис. 1. Поперечно строгальный станок.
При работе на поперечно строгальном станке, поперечину можно перемещать в вертикальном направлении. Ползун получает возвратно-поступательное движение от электродвигателя 7 либо через коробку скоростей и механизм качающейся кулисы, либо через гидравлический привод.
На рис. 2 приведена кинематическая схема работы поперечно строгального станка 7Б35 с кулисным приводом ползуна. Качающаяся кулиса 1 связана с кривошипным диском (кулисным колесом) 2, несущим палец, который можно перемещать в радиальном направлении по торцу диска для изменения длины хода ползуна 3. На пальце свободно сидит кулисный камень. При вращении кривошипного диска камень перемещается вдоль прорези кулисы 1, которая качается на оси 0, расположенной ниже кривошипного диска. Своим верхним концом кулиса соединена серьгой 4 с ползуном посредством гайки 5 и винта ХХ. Совершая кача тельное движение, кулиса 1 сообщает ползуну возвратно-поступательное движение, состоящее из движения вперед (рабочий ход) и более быстрого движения в обратном направлении (холостой ход).
Рис. 2. Кинематическая схема работы поперечно строгального станка 7Б35.
Зону строгания можно смещать, изменяя положение гайки 5 на винтe XX (вращением винта).
При равномерном вращении кривошипного диска кулиса сообщает ползуну движение с неравномерной скоростью.
Валу VIII кривошипного диска (рис. 2) движение передается через коробку скоростей, имеющую восемь ступеней скорости при постоянной скорости электродвигателя. Движение от последнего через клиноременную передачу и фрикционную муфту передается валу, на котором сидят два передвижных двухвенцовых блока зубчатых колес, управляемых одной рукояткой. Посредством этих блоков вал III получает четыре ступени чисел оборотов. За одно целое с этим валом выполнено длинное косозубое колесо z = 15 m = 4, которое передает движение двухвенцовому блоку перебора, вращающемуся на неподвижной оси IV. Блок перебора поперечно строгального станка передает вращение соответствующему зубчатому венцу кулисного механизма, причем большее зубчатое колесо блока перебора находится в постоянном зацеплении с длинной шестерней вала III. Таким образом, кривошипный диск имеет всего восемь ступеней чисел оборотов.
Движение подачи передается столу от эксцентрика, заклиненного на кулисном валу VIII. Вращаясь, эксцентрик поворачивает через ролик рычага-сектора в зубчатое колесо z = 30, связанное с поводком собачки 7 храпового колеса (z = 19). Это колесо соединяется с валом XIV кулачковой муфтой. Вал XIV связан конической передачей с телескопическим валом подачи XV, передающим рабочее движение столу во время обратного хода ползуна. Возврат рычага-сектора 6 производится пружиной; при этом собачка 7 проскальзывает по спинкам зубьев храповика.
Величина подачи определяется величиной качания рычага-сектора 6, которая может ограничиваться с помощью зубчатого сектора 8 и зубчатого колеса z = 27, укрепленного на поворотном корпусе.
При работе поперечно строгального станка движение быстрого перемещения стол получает от зубчатого колеса z = 16 вала IX, с которым зацепляется зубчатое колесо z = 40, свободно установленное на валу XIV. Включение быстрых перемещений производится кулачковой муфтой, которая расцепляется с храповым колесом z = 19 и сцепляется с зубчатым колесом z = 40.
В отличие от кулисного привода гидропривод сообщает ползуну более плавную и равномерную скорость. Кроме того, становится возможным бесступенчатое регулирование скорости ползуна, т. е. всегда можно Выбрать наивыгоднейшую скорость резания. На рис. 3 приведена гидравлическая схема работы поперечно строгального станка 7M36.
Эта гидравлическая система работает по принципу комбинированного регулирования скоростей, благодаря чему потери мощности при дросселировании масла на всем диапазоне скоростей незначительны.
В зависимости от соединения насосов с рабочим гидроцилиндром можно получить четыре ступени скоростей поршня гидроцилиндра ползуна.
В І ступени скоростей используется только расход насоса меньшей производительности Н2; насос большей производительности н, соединен в это время с баком.
Рис. 3. Гидравлическая схема работы поперечно строгального станка 736
Во II ступени скоростей к работе системы поперечно строгального станка подключается насос Н1, а насос Н2 соединяется с баком. Ступень III получается при использовании расходов обоих насосов. Наконец, в IV ступени одновременно с суммированием расходов обоих насосов используются дифференциальные свойства одношточного гидроцилиндра, т. е. во время рабочего хода ползуна оба насоса соединяются с обеими полостями одношточного гидроцилиндра ползуна.
Во время рабочего хода ползуна рабочая жидкость от золотника 1 подается через кран «Пуск-стоп» 3 и гидроуправляемый реверсивный золотник 7 в бесштоковую полость рабочего гидроцилиндра 8. Из штоковой полости этого цилиндра масло возвращается к реверсивному золотнику 7 и далее через вспомогательный золотник 5, подпорный клапан 14 и золотник 1 поступает в бак.
Реверсирование производится с помощью кулачков, переключающих вспомогательный золотник 5 в позицию обратного хода. Во время обратного хода масло от пускового крана 3 поступает через золотник 7 в штоковую полость гидроцилиндра 8, а из его бесштоковой полости сливается в бак через золотники 7, 5 и подпорный клапан 12, минуя золотник 1.
Бесступенчатое регулирование скорости в пределах каждой ступени осуществляется регулятором скорости 6, включенным параллельно бесштоковой полости цилиндра 8. От перегрузки система защищена клапаном 13. Клапан 10 реверса, управляемый от давления в штоковой полости рабочего гидроцилиндра, в момент реверсирования ползуна с рабочего хода на обратный открывается и снижает давление в рабочей полости; это устраняет чрезмерное возрастание давления в штоковой полости, обусловленное совместным действием силы инерции ползуна и давления в рабочей полости.
Подача производится гидроцилиндром подачи 9, автоматически включающимся с помощью золотника 11.
Быстрые установочные вертикальные и горизонтальные перемещения стола при работе поперечно строгального станка осуществляются от отдельного электродвигателя, установленного на поперечине. Давление в системе станка измеряется манометром М, который включается золотником 4.
Автоматическая вертикальная подача суппорта получается в поперечно строгальных станках с помощью смонтированного в ползуне храпового механизма, который приводится в действие кулачком в конце обратного хода ползуна. На рис. 4 показан механизм вертикальной подачи суппорта станка мод. 7Б35. В конце обратного хода ползуна ролик 2 рычага 4 наезжает на кулачок 1, привернутый к станине станка. При этом ось 3, поворачиваясь вместе с рычагом 7, на котором укреплена собачка 8 храповика 9, производит поворот этого колеса.
Вместе с храповиком поворачивается коническое зубчатое колесо, которое передает движение подачи ходовому винту суппорта. Храповой механизм взводится пружиной 10. Величина подачи определяется числом зубьев храповика, захватываемых собачкой за один двойной ход ползуна. Для этого имеется диск 11, на поверхности которого отфрезерован скос. Зацепление собачки с храповиком происходит в момент, когда планка 6, жестко связанная с собачкой, своим опорным зубом попадает на скос диска. Поворотом диска 11 рукояткой 5 настраивают величину подачи, т. е. устанавливают число зубьев, захватываемых собачкой за каждый ее рабочий ход. Таким образом происходит работа поперечно строгального станка и его систем.
Рис. 4. Механизм вертикальной подачи суппорта поперечно строгального станка 7Б35.