Тема 2.8. Верстати для глибинного оброблення деталей

Деталі столярно-будівельних виробів, меблів чи інших виробів із деревини у більшості випадків повинні мати конструкційні елементи для з'єднання між собою. Для брускових деталей це шипи, вушка, гнізда, отвори, для щитових деталей (корпусних меблів) — отвори наскрізні та глухі для фурнітури, деталей кріплення, ручок, шарнірів, болтів, стяжок тощо). Виготовляють ці елементи в основному на шипонарізних, свердлильних, свердлильно-фрезувальних та довбальних верстатах. Їх називають верстатами для глибинного оброблення деталей.

Шипонарізні верстати

Шипові з'єднання використовуються для складання столярно-будівельних виробів, меблів, музичних інструментів тощо, а також для зрощування коротких брусків з метою одержання повномірних по довжині деталей.

Шипонарізними називають верстати для виготовлення елементів шипових з'єднань на деталях із деревини.

Шипонарізні верстати класифікують таким чином:

За видом шипів:

—рамні;

—ящикові;

—для столярних заокруглених шипів;

—зубчасті.

За кількістю оброблюваних на деталі кінців:

—однобічні;

—двобічні.

За компонуванням основних механізмів на верстаті:

—з горизонтальним;

—з вертикальним.

Рамні шипонарізні верстати

1 – дно вушка; 2, 5 – щоки; 3 – зовнішні торцеві поверхні;

4 – торець шипа; 6 – заплечик.

Розрізняють такі елементи плоского одинарного рамного шипа: дві бокові щоки (пласті) 5, два заплечики 6 і торцеву поверхню 4. У вушка відповідно розрізняють дві бокові площини 2, внутрішню торцеву поверхню (дно) і дві зовнішні торцеві поверхні 3.

Для одержання рамного шипа використовують багатоопераційні, багатошпиндельні верстати з необхідним різальним інструментом, що послідовно виконує такі операції: точне торцювання дисковою пилкою заготовки на заданий кут до базової поверхні деталі, формування щічок і плечиків шипа з двох боків, вирізання вушок.

Найпоширенішими є верстати, в яких для виготовлення шипа використана схема торцевого фрезування. За торцевого фрезування для формування такого шипа достатньо чотирьох шпинделів. Пилка 2, прорізний диск 5 і дві торцеві фрезувальні головки 6.

У рамних шипонарізних однобічних верстатах з торцевою схемою фрезування використовується цикло-прохідна схема оброблення. Спочатку обробляють один кінець заготовки, потім заготовку повертають і виробляють шип або вушко на другому її кінці.

Станина верстата виконана у вигляді колонки. На ній змонтований механізм подачі й послідовно розміщені супорти.

Механізм різання має ряд інструментів, які закріплені на валах електродвигунів із частотою обертання близько 3000 об./хв. Застосовуються спеціальні асинхронні електродвигуни малого діаметра з подовженим корпусом, посиленим валом і підшипниками (серія 4АХД). Перший, по ходу подачі матеріалу, супорт оснащений електродвигуном із круглою пилкою для торцювання заготовок у розмір по довжині або на заданий кут. Другий і третій супорти розміщені один над одним й оснащені електродвигунами із шипонарізними фрезами для виготовлення заплечиків шипів. На четвертому супорті знаходиться вертикальний електродвигун з дисковою фрезою для виготовлення вушок.

Супорти обладнані гвинтовими механізмами, що забезпечують вертикальне й горизонтальне настроювальне переміщення. Усі ріжучі головки огороджені, що сприяє безпеці роботи на верстаті. Огородження виконані у вигляді шторок, мають електроблокування, що виключає можливість пуску верстата при знятому або піднятому огородженні.

Механізм подачі — це візок, який встановлений на роликах і за допомогою ланцюга та гідромеханічного приводу рухається по напрямних. Для правильного розміщення, базування й закріплення оброблюваного матеріалу, на візку встановлено напрямну лінійку і гідропритискачі. Привід каретки та затискання заготовки здійснює гідромеханізм за таким циклом: затискання заготовки, робоча подача з регулюванням швидкості подачі, зворотний рух з постійною швидкістю, зупинка візка в початковому положенні для звільнення та заміни оброблених деталей.

Шипонарізні рамні двобічні верстати призначені для виготовлення шипів і вушок з двох кінців деталі одночасно. На верстатах використовують прохідний метод оброблення, що дозволяє вмонтовувати їх у потокові та автоматичні лінії.

Двобічні рамні шипонарізні верстати, за конструкцією різальних супортів і деяких вузлів, аналогічні до однобічних, але, на відміну від них, мають дві колони, на яких встановлені різальні головки та подавальні конвеєри. Заготовки, одну за одною укладають на ланцюгові конвеєри, які своїми упорами захоплюють їх і подають на різальний інструмент.

Принципова схема двобічного шипонарізного верстата: 1 — пилка;

2 — дискова (прорізна) фреза; 3 — шипонарізні фрези; 4 — конвеєрний

ланцюг; 5 — притискний пас; 6 — ролики; 7 — вал; 8 — упор; 9 — карданна

передача; 10 — зубчаста передача; 11 — ланцюгова передача; 12 — черв'ячний

редуктор; 13 — електродвигун; 14 — напрямна шина

Верстат складається з механізму різання, механізму подачі, системи базування заготовок, станини, засобів з техніки безпеки.

Механізм різання — це два блоки (лівий і правий), що мають по чотири різальні шпинделі, змонтовані на лівій і правій колонах. Перші по ходу подачі, лівий і правий шпинделі, оснащені пилками для торцювання заготовок у розмір по довжині. Наступні два супорти мають прорізні дискові фрези для вирізання вушок. Останніми по ходу подачі розташовані супорти з шипонарізними фрезами для оброблення шипа.

Ліва колона жорстко прикріплена до станини і не переміщається. Праву колону можна переміщати по напрямних станини під час настроювання на задану довжину оброблюваної деталі за допомогою електромеханічного приводу.

Механізм подачі — два паралельні конвеєрні ланцюги, які насаджені на зірочки. Вони приводяться в рух електродвигуном через редуктор, ланцюгову передачу і вал. Швидкість руху ланцюгів регулюється безступенево. Ланцюги виготовляють із сталевих пластин або вилитих суцільних ланок, з'єднаних шарнірно осями.

На ланках із заданим кроком закріплені упори, що мають передню та задню робочі поверхні, використання яких залежить від способу базування деталей.

Базування заготовок здійснюється на напрямних шинах і упорах. Верхнє притискання заготовок до напрямних шин здійснюють два приводні клинові паси підпружиненими роликами.

Налагодження верстата. Настроювати шипорізні верстати (як однобічні, так і двобічні) найкраще за еталоном. Для цього беруть еталон і ставлять на каретку або до упора конвеєрного ланцюга. В такому положенні еталон подають до різального інструмента. За допомогою маховичків підводять різальний інструмент до еталона так, щоб леза різців злегка доторкувались до відповідних елементів шипів чи провушин еталона. У такому положенні їх закріплюють в супорти різальних інструментів.

Настроювання правої колонки по довжині відповідно до обробленої заготовки у двобічних шипорізних верстатах здійснюється переміщенням її спочатку за допомогою електродвигуна, а потім вручну маховичком механізму переміщення. Після настроювання всіх вузлів верстата пропускають декілька пробних деталей. І тільки переконавшись у точності їх, розпочинають обробку партії деталей, перевіряючи час від часу їхню точність.

Свердлильні, свердлильно-пазувальні