Наладка дерево-обрабатывающего оборудования (Соловьев А.А.) - часть 16

123

Таблица 20. Неисправности односторонних шипорезных станков для ящичных прямых шипов,

причины их появления и способы устранения

Контрольные вопросы

1. Перечислите типы шиповых соединений брусковых деталей.
2. Какие способы обработки шипов используются в шипорезных станках?
3. На какие группы подразделяют шипорезные станки?
4. Расскажите о работе основных сборочных единиц одностороннего шипорезного станка.
5. Как устроен двусторонний шипорезный станок?
6. Какие типы режущих инструментов используются в шипорезных станках?
7. Расскажите о последовательности настройки одностороннего шипорезного станка.
8. В каком порядке налаживают двусторонний шипорезный станок?
9. Расскажите о конструкции и порядке сборки фрезерного вала ящичного шипорезного станка.
10. Какие гидроаппараты используются для привода стола ящичного шипорезного станка?
11. Как устранить сколы и вырывы на поверхности детали при выходе инструмента?

124

ГЛАВА 10. СВЕРЛИЛЬНО – ПАЗОВАЛЬНЫЕ И СВЕРЛИЛЬНЫЕ

СТАНКИ

§ 1. Общие сведения о сверлении древесины

Сверление древесины — это резание вращающимся инструментом (сверлом) с

одновременным перемещением в направлении, параллельном оси вращения. При этом траектория
движения резания представляет собой винтовую линию.

Сверление применяют для получения сквозных отверстий и несквозных гнезд круглого

сечения, которые предназначены, например, для деревянных шипов (шкантов) или металлических
крепежных деталей (болтов, стержней, шурупов). При заделке сучков и других дефектов
сверлением удаляют дефектные участки и на это место устанавливают деревянную пробку.

По ориентации волокон древесины по отношению к направлению подачи различают два

вида сверления: продольное (в торец детали с движением подачи вдоль волокон) и поперечное (в
пласть детали с движением подачи перпендикулярно волокнам). Конструкция сверла должна
наилучшим образом соответствовать особенностям
процесса резания.

Наиболее распространены винтовые сверла.

Хвостовик  сверла      служит      для  консольного
закрепления  в  патроне.  Рабочая  часть  снабжена  двумя
винтовыми канавками 1 (рис. 148). Боковые поверхнос-
ти  3  сверла  прошлифованы  на  небольшую  глубину,  а
вдоль  рабочих  кромок  оставлены  нетронутыми  узкие
ленточки  2;  диаметр  сверла  определяется  расстоянием
между  двумя  ленточками.  Канавки  предназначены  для
вывода  стружки  из  зоны  резания,  поэтому  поверхность
канавок  должна  быть  по  возможности  более  гладкой,
чтобы  уменьшить  силы  трения  стружки.  В  торцовой
части сверла в процессе заточки формируются режущие
элементы, форма которых зависит от назначения сверла.

Для поперечного сверления (рис. 148, а) на

режущей  части  сверла  оформляются  центр  4,  две
главные  режущие  кромки  5,  срезающие  слой,  и  два
подрезателя  6,  которые  предварительно  надрезают
древесину.  Подрезатели  должны  выступать  относи-
тельно главных резцов на величину S

Скорость различных точек сверла разная.

Максимальную скорость главного движения резания v (м/с) имеет подрезатель:

где R — радиус сверла, мм; п — частота вращения сверла, об/мин.
Для продольного сверления (рис. 148, б) применяют коническую заточку с углом при

вершине 2φ = 60...80°. В этом случае режущие кромки осуществляют поперечно-торцовое резание;
толщина срезаемого слоя меньше подачи на резец: a = S

Sinφ.

Стенки гнезда формируются боковыми ленточками при резании поперек волокон, поэтому

подрезатели не нужны. В центре режущей части находится перемычка, которая работает как резец
с углом резания больше 90°, что приводит к значительному увеличению усилия осевой подачи.
Если ширину перемычки b

уменьшить путем углубления канавок, то можно увеличить скорость

осевой подачи (при постоянном значении усилия подачи). Если спиральное сверло с конической
заточкой применяют для поперечного сверления, то угол при вершине должен быть равен 2φ =
120°. При этом можно достичь большей производительности, чем при заточке с подрезателями, но
из-за отсутствия подрезателей ухудшается качество обработки — в частности, появляются сколы
на кромках гнезда.

Рис. 148. Схемы поперечного (а) и про-

дольного (б) сверления:

1 — канавка, 2 — ленточка,

3 — боковая поверхность, 4 — центр,

5 — главная режущая кромка,

6 — подрезатель

125

Рис. 149. Формирование гнезд на станках с ручной подачей:

а — формирование круглого гнезда — сверление,

б — выборка промежутка — пазовое фрезерование

Рис. 150. Формирование гнезд на станках с

возвратно-поступательным боковым движением

фрезы

Рис. 151. Формирование гнезд на станках с

качательным боковым движением фрезы

§ 2. Общие сведения о процессе резания на сверлильно‐пазовальных

станках

Гнезда (пазы) на сверлильно-пазовальных станках формируются с помощью одно-, двух- и

трёхрезцовых концевых фрез. Режущие кромки фрез, расположенные вдоль образующей ци-

линдра, называются главными.

На

сверлильно-пазовальных

станках с ручной подачей сначала
формируются два круглых гнезда по
краям

будущего

паза

методом

сверления при осевом движении подачи
фрезы со скоростью Vs

(рис. 149, а).

Промежуток

между

двумя

круглыми гнездами удаляется методом
пазового фрезерования при боковом
движении

подачи

заготовки

со

скоростью  (рис. 149, б).  Ширина
стружки  при  этом  во  избежание
поломки  фрезы  не  должна  превышать
1,5 диаметра резания D. Более глубокие
гнезда  фрезеруются  за  два  или
несколько проходов фрезы.

На

механизированных

сверлильно-пазовальных станках одно-

временно с осевым движением подачи

осуществляется либо возвратно-

поступательное (рис. 150), либо качательное (рис. 151) боковое движение. В основе

механизма бокового движения в обоих случаях лежит кривошипно-шатунный механизм, поэтому
скорость бокового движения неравномерна, а, следовательно, и толщина срезаемого слоя все
время изменяется.

126

При качательном боковом движении фрезы форма срезаемого слоя примерно такая же, как

и при возвратно-поступательном движении. Дно гнезда в этом случае получается скругленным.
При длине гнезда 100 мм глубина скругления дна составляет 2,5 мм. На торцовых стенках гнезда
остаются ступеньки.

§ 3. Конструкции сверлильно‐пазовальных и сверлильных станков

В деревообрабатывающих цехах применяют станки: сверлильно-пазовальные вертикальные

с ручной (СВП-2) или механической (СВА-2М) подачей и горизонтальные (СВПГ-1, СВПГ-2,
СВПГ-3) для выборки пазов и сверления отверстий; сверлильные (присадочные) для сверления
отверстий (СГВП-1А, СГВП-3); сверлильные для высверливания и заделки сучков (СВСА-2).

Сверлильные присадочные станки бывают одно- и многошпиндельные (4, 8, 12 шпинделей

и более), а по расположению рабочих шпинделей — горизонтальные, вертикальные и горизон-
тально-вертикальные.

Сверлильно-пазовальный вертикальный

станок с ручной подачей СВП-2 показан на рис.
152. На колонке 1 станка установлены шпиндель 5
(частота вращения 4500 об/мин) с приводом через
ременную  передачу  от  электродвигателя  3  и  стол
8. Рабочий шпиндель вращается в подшипниках и
заключен  в  направляющую  гильзу,  которая
перемещается  вверх  или  вниз  от  педали  12  или
рукоятки 4. На конце шпинделя установлен патрон
6 для крепления сверла или концевой фрезы.

Стол станка расположен на горизонтальных

направляющих

кронштейна

имеет

продольную  подачу  через  зубчато-реечный
механизм  от  маховичка  9.  Кронштейн  вместе  со
столом  можно  переставлять  по  высоте  в
соответствии с высотой заготовки маховичком 2 и
фиксировать  в  заданном  положении  съемной
рукояткой 11.

Кроме того, стол можно повернуть под

нужным углом или установить вертикально, если
необходимо сверлить отверстие под углом к
базовой поверхности детали или в ее кромке. Кре-
пятся заготовки эксцентриковым прижимом 7.

Сверлильно-пазовальный

вертикальный

станок с механической подачей СВА-2М в
отличие

от

станка

СВП-2

оснащен

пневматическим цилиндром для перемещения
гильзы со шпинделем, а также пневмоприжимами.

Сверлильно-пазовальный горизонтальный станок с двумя столами СВПГ-2 (рис. 153)

предназначен для выборки пазов размерами 25х80х125 мм. От электродвигателя через ременную
передачу осуществляется вращение двустороннего шпинделя 4, а также привод боковых
колебаний шпинделя через клиноременный вариатор и кривошипно-ползунный механизм. На
концах шпинделя установлены цанговые патроны с концевыми фрезами 6 или сверлами.

По бокам станины 1 станка установлены на кронштейнах 2 два рабочих стола 7. Столы

имеют вертикальное наладочное перемещение от маховичков 5. Внутри каждого стола
смонтирован пневмоцилиндр 8 для горизонтальной подачи стола.

Кинематическая схема станка показана на рис. 154. Шпиндель 1 приводится во вращение от

электродвигателя 8 через плоскоременную передачу 14. Привод боковых качаний шпинделя
осуществляется от этого же электродвигателя через клиноременную передачу 9 и вариатор 10.

Рис. 152. Сверлильно-пазовальный вертикальный

станок с ручной подачей СВП-2:

1 — колонка, 2 — маховичок подъема стола,

3 — электродвигатель, 4, 11 — рукоятки,

5 —шпиндель, 6 — патрон, 7 — прижим,

8 — стол, 9 — маховичок продольной подачи

стола, 10 — кронштейн, 12 — педаль

127

Рис. 153. Сверлильно-пазовальный горизонтальный станок СВПГ-2:

1 — станина, 2 — кронштейн, 3 — пневмоприжим, 4 — шпиндель, 5 — пульт, 6 — концевая фреза,

7 — стол, 8 — пневмоцилиндр, 9 — маховичок

Рис. 154. Кинематическая схема сверлилыю-пазовального станка:

1 — шпиндель, 2 — гильза, 3 — пневмоприжим, 4 — стол,

5 — пневмоцилиндр, 6 — рама, 7 — рычаг,

8 — электродвигатель, 9 — клиноременная передача,

10 – вариатор клиноременный,

11 — маховичок регулирования величины качания шпинделя,

12 — ползун, 13 — шатун, 14 — плоскоременная передача

Вращательное движение диска с ползуном 12 преобразуется через шатун и систему шарнирно
соединенных рычагов в возвратно-поступательное движение гильзы 2 со шпинделем 1. Подбором
длин рычагов удается получить траекторию шпинделя с отклонением от прямой не более 0,01 мм.
Величину качания шпинделя можно регулировать, изменяя длину кривошипа маховичком 11.

Принципиальная

пневматическая схема станка СВПГ-2
показана на рис. 155. Пневматическая
система

предназначена

для

автоматического  управления  подачей
столов  и  крепления  деталей  в
процессе  обработки.  Сжатый  воздух
через

муфтовый

кран

ВН,

влагоотделитель

ВД,

клапан

редукционный

КР,

маслорас-

пылитель  МР  поступает  в  штоковую
полость  пневмоцилиндра  Ц2  подачи
стола.  В  положении,  показанном  на
схеме,

распределитель

Р1

электрическим

управлением

выключен.  При  нажатии  кнопки
«Пуск»  воздух  через  распределитель
Р1  и  главный  распределитель  Р2
поступает  в  поршневую  полость
правого пневмоцилиндра Ц2, а также
через  распределитель  Р8  к  пнев-
моприжиму  Ц4,  который  закрепляет
деталь  на  правом  столе  С2.  Так  как

128

эффективная площадь поршня цилиндра Ц2 со стороны штока меньше бесштоковой,
осуществляется рабочий ход стола.

В конце рабочего хода регулируемый упор У1 включает распределитель Р6, который

переключает  распределитель  Р2,  порш-
невая полость цилиндра Ц2 соединяется
с  атмосферой  и  совершается  холостой
ход.  Одновременно  осуществляется
рабочая  подача  левого  стола  С1.  При
возврате  правого  стола  в  исходное
положение  упор  У2  воздействует  на
распределитель  Р5,  который  подает
сигнал на открепление детали. Во время
съема  готовой  детали  с  правого  стола
обрабатывается заготовка на левом сто-
ле. Таким образом цикл повторяется до
тех  пор,  пока  нажатием  кнопки  «Стоп»
не  переключат  распределитель  Р1,
который

отсоединит

поступление

сжатого воздуха в распределитель Р2, и
оба  стола  займут  крайнее  исходное
положение.  Скорость  рабочего  хода
столов  регулируют  дросселями  ДР1  и
ДР2.

Пневматическая система станка

не всегда обеспечивает равномерность
подачи столов, поэтому в новейших
станках

привод

делают

пневмогидравлическим.

Пневмогидравлическая

схема

сверлильно-пазовального

станка

одним столом СВПГ-3 показана на рис.
156.

Система

предназначена

для

закрепления  заготовки  и  подачи  ее  на
вращающуюся фрезу. Сжатый воздух от
компрессора  поступает  через  кран
муфтовый  ВН,  влагоотделитель  ВД,
клапан

редукционный

КР,

маслораспылитель  МР  к  главному
распределителю  Р2  и  управляющим
распределителям  Р1,  РЗ  и  Р4.  В
исходном состоянии воздух поступает в
штоковую  полость  пневмоцилиндра
ПЦ1, стол  находится в крайнем правом
положении,

заготовка

пневмоцилиндром ПЦ2 не закреплена.
Штоки

пневмоцилиндра

ПЦ1

гидроцилиндра  ГЦ  жестко  соединены
со  столом.  Полости  гидроцилиндра
заполнены  маслом.  Для  компенсации
разности  объемов  полостей  служит
бачок  Б.  Нажатием  кнопки  «Подача»
включается

электромагнит

распределителя Р1, который соединяет линию связи пневматического управления с атмосферой, и
Р2 переключается. Воздух нагнетается в поршневую полость ПЦ1, и под действием активной силы

Рис. 155. Пневматическая схема станка СВПГ-2:

ВН — кран, ВД — влагоотделитель, КР — клапан

редукционный, МР — маслораспылитель, РД — реле

движения, Р1 — распределитель с пневматическим

управлением, Р2 — распределитель с электрическим

управлением, РЗ... Р8 — распределители, ДР1, ДР2 —

дроссели, Ц1, Ц2 — пневмоцилиндры, С1, С2 — столы,

ЦЗ, Ц4 — пневмоприжимы, УI, У2 — упоры

Рис. 156. Пневмогидравлическая схема сверлильно-

пазовального станка СВПГ-3:

ВН — кран, ВД — влагоотделитель, КР — клапан

редукционный, МР — маслораспылитель, РД — реле

давления, Р1—Р4 — распределители, ДР — дроссель, КО

— клапан обратный, ПЦ1, ПЦ2 — пневмоцилиндры,

ГЦ — гидроцилиндр, УI, У2 — упоры

129

масло  вытесняется  из  штоковой  в  поршневую  полость  гидроцилиндра  ГЦ  через  дроссель  ДР  и
бачок  Б.  В  конце  рабочего  хода  упор  У1  нажимает  на  ролик  распределителя  Р4  и  по  цепи
управления  воздух  переключает  распределитель  Р2.  Стол  совершает  обратный  ход,  и  заготовка
открепляется. Для повторения цикла следует вновь нажать кнопку «Подача».

Реле давления РД предназначено для автоматического отключения станка при

недостаточном давлении воздуха в пневмосети (менее 0,2 МПа). Регулируют скорость подачи
стола дросселем ДР.

Сверлильный горизонтально-вертикальный многошпиндельный станок СГВП-1А

(рис. 157) предназначен  для  одновременного  сверления  отверстий  как  в  пласти,  так  и  в  кромках
мебельных  щитов  длиной 650...
2000,  шириной 220...850 и
толщиной 16...25 мм. Его можно
встраивать  в  автоматическую
линию

обработки

щитовых

деталей

мебели.

Станок

включает в себя две стойки 2,
соединенные между собой бал-
ками

прямоугольными

направляющими 1 и порталом 6.
На

направляющих

смонтированы

четыре

вертикальных  8  и  два  го-
ризонтальных  9  сверлильных
агрегата,  элементы  базирования
заготовки  в  зоне  сверления  и
конвейер

11.

На

портале

размещены

переставляемые

прижимы

Каждый

вертикальный агрегат можно
переставлять

вручную

по

направляющим вдоль станины
на заданные размеры щита.

Горизонтальные агрегаты

кроме

перемещения

вдоль

станины маховичком 5 можно
регулировать

по

высоте

маховичком 4.

Для

перемещения

заготовки в станок и удаления
готового изделия из станка
служит конвейер 11 из клиновых ремней, движущийся от мотор-редуктора 10.

Заготовка в станке фиксируется двумя задними упорами, двумя досылающими

пневмоцилиндрами для поджатая щита к задним упорам и двумя досылающими цилиндрами для
прижима щита к левой базовой линейке. В процессе сверления задние упоры опущены и щит
упирается в них, после сверления упоры поднимаются и щит выносится из рабочей зоны станка.

Сверлильные агрегаты станка выполнены из унифицированных сборочных единиц (рис.

158): шпиндельной насадки 15, траверсы 7 и суппортов 3, установленных на направляющие ста-
нины  1.  Шпиндельная  насадка  совершает  движение  подачи  по  круглым  направляющим  12  от
пневмоцилиндров  11,  встроенных  в  траверсу.  Для  точного  параллельного  перемещения  насадки
имеется синхронизирующий вал 10 с шестернями 13 на концах, которые находятся в зацеплении с
зубчатыми рейками, По высоте траверсу с насадкой регулируют маховичком 6 через две зубчатые
конические 8 и винтовые 14 передачи. Механизм настройки на ширину обрабатываемого щита 16
включает  в  себя  маховичок  5,  зубчатую  коническую  17    и  зубчато-реечную  2  передачи.
Закрепляются суппорты в заданном положении фиксатором 4.

Рис. 157. Сверлильный горизонтально-вертикальный

многошпиндельный присадочный станок СГВП-1А:

1 — направляющая, 2 — стойка, 3 — пульт управления,

4, 5 — маховички, 6 — портал, 7— прижим, 8, 9 — сверлильные

агрегаты, 10 — мотор-редуктор, 11 — конвейер

130

Рис. 158. Сверлильный агрегат многошпиндельного станка:

1 — направляющая, 2 — зубчато-реечная передача, 3 — суппорт, 4 — фиксатор, 5 — маховичок горизонтального

перемещения агрегата, 6 — маховичок вертикальной настройки, 7 – траверса, 8, 17 — коническая передана,

9 — электродвигатель, 10 — вал синхронизации, 11 — пневмоцилиндр, 12 — направляющая, 13 — шестерня,

14 — винтовая передача, 15 — шпиндельная насадка, 16 — обрабатываемый щит

Рис. 159. Кинематическая схема шпиндельной насадки:

1 — корпус, 2 — электродвигатель, 3 — муфта, 4 — шестерня,

5 — шпиндель, 6 — патрон, 7 — сверло

Кинематическая схема

шпиндельной

насадки

показана на рис. 159. От
электродвигателя 2 через
муфту 3 движение передается
центральному шпинделю 5, от
которого

последовательно

через зубчатые шестерни 4
приводятся

во

вращение

остальные

шпиндели.

Соседние

шпиндели

вращаются в разные стороны, а

расстояние между ними, равное 32 мм, не регулируется.

Кроме основной насадки к станку прилагаются дополнительные насадки, которые имеют по

пять шпинделей каждая. Дополнительная насадка устанавливается на корпус основной насадки, а
привод шпинделей осуществляется от одного из шпинделей основной насадки.

Станок для высверливания и заделки сучков СВСА-2 показан на рис. 160. Стол 3

переставляется по высоте маховичком 2. Шпиндель 4 предназначен для высверливания отверстия,
шпиндель  5 — для  вырезания  пробки  из  деревянной  рейки.  Станок  снабжен  бачком  8  с  клеем,
механизмом  запрессовки  пробки  в  отверстие  и  воздушным  соплом  6  для  удаления  стружки.
Шпиндели 4 и 5 вращаются от электродвигателя 11 через клиноременную и зубчатую передачи.
Шпиндели  размещены  на  горизонтальном  суппорте  и  установлены  в  гильзах,  которые

содержание .. 14 15 16 17 ..