В небольших деревообрабатывающих производствах и в быту, как правило, применяют комбинированные и универсальные станки, а также ручной электрифицированный инструмент.
Комбинированные станки предназначены для выполнения различных операций: фугования, продольного и поперечного пиления, фрезерования поверхностей, шлифования и сверлильно-пазовых работ (табл. 1). Применяются в модельных цехах машиностроительных производств, столярных мастерских и на ремонтных площадках. Сверху на станине станка крепится ножевой вал, передний и задний фуговальные столы, пильный стол с поперечной кареткой, салазки и стол сверлильный. В лучших моделях, обладающих широкими технологическими возможностями, под ножевым валом имеется настраиваемый по высоте рейсмусовый стол. Для механизации подачи заготовок станок снабжен шестироликовым автоподатчиком.
Технические характеристики комбинированных станков
Параметры | Операция | ||||
---|---|---|---|---|---|
Фугование, рейсмусование | Пиление | Фрезеро- вание | Шлифование | Сверление, пазование | |
Размеры обрабатываемой заготовки, мм: | |||||
ширина наибольшая | 250...400 | 120...140 | — | 100 | — |
толщина | 5...160 | 5...100 | 5...150 | 12...100 | 20...100 |
длина наименьшая | 300 | — | |||
Диаметр инструмента наибольший, мм | 100 | 400 | 120 | 320 | 20 |
Частота вращения, 1/мин | 6000 | 3000 | 6000 | 3000 | 3000 |
Общая установленная мощность, кВт | 4,5...5,0 |
Широкое распространение получили универсальные бытовые станки, многочисленные модели которых отличаются друг от друга набором выполняемых операций, напольным или настольным исполнением, регулировкой фуговальных и пильных столов, технологическими параметрами. На них в различных сочетаниях можно выполнять продольное, поперечное и под углом распиливание, сверление, фрезерование пласти и кроки заготовки, фрезерование пазов, шпунтов, шиповых соединений, шлифование, точение, заточку режущего инструмента.
Всеобщее признание получили многопозиционные обрабатывающие центры с ЧПУ для обработки различных деталей из массивной древесины, ДСтП, МДФ и др.
В набор выполняемых на них операций входит форматная обработка и профилирование, сверление, выборка пазов, пиление во всех вариантах, облицовывание кромок с полной последующей обработкой. Высокая производительность и гибкость в выборе технологий обработки является причиной широкого использования центров как в малых производствах, так и на крупных предприятиях.
Рис. 1 Многооперационный обрабатывающий центр с ЧПУ:
а - общий вид; б - функциональная схема
В основу станков этого типа (рис. 1) заложен принцип трехкоординатного перемещения суппорта 9 с набором инструмента над столом с закрепленной на нем заготовкой. Тем самым происходит ее обработка с пяти сторон. Продольное перемещение всего суппорта происходит по упрочненным направляющим зубчато-реечных механизмом 7 с геликообразными зубьями, обеспечивающими высокую скорость подачи без вибраций. Поперечную подачу осуществляет система с реверсивным роликовым винтом 5, самоцентрирующимся по отношению к движущимся массам, обеспечивая устойчивое и быстрое позиционирование режущих головок. Подачу непосредственной режущего инструмента (вертикальную или для некоторых инструментов 6 горизонтальную) обеспечивают подающие устройства 4 самих режущих головок. На суппорте смонтированы рабочие головки 1 с инструментом различного назначения: цилиндрические и концевые фрезы, сверла, дисковые пилы, абразивные диски. Помимо этого имеется инструментальный магазин 8 (до 35 инструментов на тяжелых станках), с помощью которого происходит автоматическая смена инструмента в зависимости от вида работ.
На рис. 1, а показан тарельчатый магазин, который совершает попутное перемещение вместе с суппортом. Он рассчитан на 12...18 инструментов диаметром от 100 до 160 мм. Требуемое качество обработки обеспечивается высокой частотой вращения инструмента (4000 1/мин для обычных и 1000...24000 1/мин для электрошпинделей) и регулируемой с помощью ЧПУ скоростью подачи.
Рабочий стол 2 оборудован универсальными бесшланговыми вакуумными опорами 3, которые легко перемещаются на нужный размер и фиксируются пневматическими зажимами, причем закрепление в нужном положении опоры и фиксация детали на опорах происходит от одной и той же вакуумной пневмосети. Достаточно нажать на расположенный на опоре клапан и передвинуть ее на нужное место. Имеются также пневматические зажимы для узких деталей и заготовок с выступающими краями.
Система ЧПУ базируется на персональном компьютере и использует возможности многозадачной операционной системы в реальном масштабе времени, что позволяет контролировать несколько процессов одновременно.
Графический интерфейс позволяет использовать функции, доступные с помощью функциональных изображений. Система контроля позволяет показывать на дисплее все движения инструментов и автоматически указывает на экране происходящие ошибки, давая возможность обратиться к соответствующей странице руководства по эксплуатации через систему помощи.
Технические характеристики обрабатывающих центров с ЧПУ
Для обработки деталей дверей и окон применяются угловые обрабатывающие центры с ЧПУ (рис. 2). Бруски укладываются на каретку 6. Каретка имеет поворотный стол, позволяющий обрабатывать заготовку под различными углами. При движении каретки по направляющим заготовки отторцовываются пилой 5 и на их торцах формируются шип. На вертикальном (шипорезном) шпинделе 4 смонтирован набор фрез различного профиля. Для изменения профиля обработки достаточно переместить шпиндель по высоте на нужную величину. Если необходимо обработать заготовку с двух концов, цикл повторяется.
Рис. 2 Схема углового обрабатывающего центра
После окончания нарезания шипов заготовки автоматически поступают на вальцовый механизм подачи участка продольно-фрезерной обработки. С помощью фрезерных шпинделей 2 и 3 формируется поперечное сечение детали. Конструкция шпинделей аналогична конструкции шипорезного шпинделя. Окончательную обработку осуществляет продольная пила 1. Команда на позиционирование шпинделей поступает с пульта управления или по программе.
Автор: доктор технических наук, профессор В.В. Амалицкий