Устройство дерево- и металлообрабатывающих строгальных станков

Строгальные станки по металлу предназначены для черновой и чистовой обработки заготовок различной формы. Благодаря возможностям замены резцов можно достигать нужную скорость обработки, резать различные металлы, получать требуемый уровень производительности. Применяются в промышленности, мастерских, ремонтных цехах.

Поперечно-строгальный станок (Фото: Instagram / kubanzheldormash)

Устройство дерево- и металлообрабатывающих строгальных станков

Строгальный станок — оборудование, используемое для обработки плоских, фасонных и линейчатых поверхностей методом долбления, еще их называют долбежными станками. Такие агрегаты применяются для формирования пазов, канавок и штампов на металлических и деревянных деталях в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.
В данной статье рассмотрены строгальные станки, мы изучим их конструктивные особенности, принцип работы и разновидности, а также узнаем, как можно сделать простейший строгальный станок своими руками.

Типы строгальных агрегатов

После анализа геометрических размеров заготовки, а также свойств металла, из которого она изготовлена, отделка поверхности производится на продольно- или поперечно-строгальном агрегате.

Принципиальное отличие этих станков по металлу определяется способом перемещения резца. На продольно-строгальном агрегате движется стол, с зафиксированной на нем обрабатываемой заготовкой.

Таким способом обрабатываются большие болванки. Когда выполняется поперечная строгальная обработка, движется резец, а обрабатываемая деталь закреплена на столе. Этот способ применяется при обработке деталей средних размеров. В каждом конкретном случае выбираются резцы соответствующей конфигурации.

К этому же классу оборудования по обработке металла относятся долбежные, протяжные и фасонно-строгальные механизмы.

Используя резцы различной формы, на таких станках выполняются операции по выборке выемок и пазов, проточке каналов и прорезанию отверстий.

Одной из особенностей строгального станка по металлу является количество установленных режущих инструментов.

Некоторые модели рассчитаны на одновременное крепление сразу нескольких резцов.

По этим параметрам выпускаются следующие модели станков:

• односторонние;
• двухсторонние;
• четырехсторонние.

Чем больше режущих инструментов установлено на устройство продольно-строгального типа, тем выше его производительность.

Устройство агрегата продольно-строгального типа

Как предписано техническими характеристиками, продольно строгальные станки применяются при обработке поверхностей на корпусных и ассиметричных деталях, отлитых из чугуна или из сплавов цветных и черных металлов.

Размеры обрабатываемой заготовки определяются техническими возможностями строгального агрегата. Исходную заготовку, которую необходимо обработать, устанавливают на столе.

Стол способен выполнять возвратно-поступательные движения. При этом резец, закрепленный в суппорте, остается неподвижным.

При холостом ходе стола суппорт выполняет движение в сторону, позволяя свободно перемещаться столу в исходную точку.

Такое комплексное движение позволяет обрабатывать большие заготовки сразу же несколькими резцами.

Продольно-строгальный станок для производства металлических изделий скомпонован из станины, стола, суппортов, поперечины, электрооборудования, системы смазки и других узлов.

Длина и ширина рабочей поверхности стола у каждой модели своя. Общим элементом для всех моделей является пульт управления.

При обработке сложных по геометрическим размерам деталей, на суппорт можно установить несколько режущих инструментов. Такой прием сокращает время для обработки изделия.

Устройство агрегата поперечно-строгального типа

Строгальный станок по металлу поперечного типа устанавливается в технологических линиях, где обрабатываются детали малого и среднего размера.

Агрегат используется при строгании горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей.

Как и в любом металлообрабатывающем станке, основными элементами поперечно-строгального агрегата является станина и основание.

На эту опору крепятся все узлы и устройства, которые призваны обеспечивать крепление и перемещение соответствующих элементов. Деталь закрепляется на столе по заданным координатам.

Суппорту, с закрепленным в нем резцом, задается движение в определенных пределах.

В процессе обработки металла детали узлы и элементы конструкции совершают сложные движения, целью которых является выполнение заданной программы.

Строгальный агрегат по металлу поперченного типа может работать под ручным управлением или по заданной программе.

Основным считается возвратно-поступательное движение ползуна, на котором закреплен режущий инструмент.

Вспомогательным является движение стола, на котором закреплена обрабатываемая заготовка. Скорость перемещения ползуна регулируется с помощью специальной коробки передач, как в автомобиле.

Перед началом обработки любой детали все механические узлы агрегата нужно смазать машинным маслом.

Расположение составных частей поперечно-строгального станка 7е35

Перечень составных частей поперечно-строгального станка 7Е35

1. Станина — 7Е3510000
2. Суппорт — 7Е3531000
3. Механизм автоматической подачи суппорта* — 7Е3533000
4. Ползун — 7Е3530000
5. Электрооборудование — 7Е3580000
6. Коробка скоростей — 7Е3520000
7. Механизм переключения коробки скоростей — 7Е3521000
8. Централизованная смазка — 7Е3570000
9. Коробка подач — 7Е3550000
10. Кулисный механизм — 7Е3540000
11. Поперечина* — 7Е3560000
12. Универсальный стол** — 7Е3561000

12. Стол*** — 7Е3562000

* По особому заказу.

** Только у станка с универсальным поворотным столом.

*** Только у станка с прямоугольным неповоротным столом.

Разновидности резцов для строгального оборудования

Резцы, использующиеся для обработки деталей на строгальном станке по металлу, подразделяются по ряду признаков:

• По направлению подачи; (левые и правые)
• По форме головки;(прямые, отогнутые, с оттянутой головкой)
• По способу изготовления;(цельные и составные)
• По виду выполняемой работы.(проходные черновые и чистовые, фасонные, отрезные, канавочные и др.)

Процесс строгания металла происходит лишь при рабочем резце, либо на столах с прочно закреплённой заготовкой.

В тот момент, когда режущий инструмент плотно закреплён в откидном держателе, его процесс изнашивания и истощения будет происходить намного дольше, так как во время обратного хода он начинает откидываться и свободно перемещается по всей поверхности.

Основные критерии выбора модели резца:

• тип оборудования – для продольных или поперечных операций;
• материал режущей кромки. Влияет на скорость и точность работы;
• форма резца. В зависимости от этого параметра будет происходить формирование канавок, отверстий или выборок на поверхности детали.

Существует несколько типов операций, осуществляемые на продольно-строгальном станке. Они могут быть проходные, чистовые, фасонные, подрезные или отрезные. Для увеличения срока службы резцов рекомендуется использовать оборудование с откидной фиксирующей головкой. После первичной обработки резец возвращается в исходное положение. Во время обратного хода он не должен контактировать с поверхностью заготовки.

Наиболее распространенными являются продольно-строгальные станки. Они характеризуются относительно небольшими габаритами и простотой в эксплуатации. Особое внимание следует уделять качеству режущих инструментов. Для обеспечения бесперебойного технологического процесса необходимо иметь небольшой запас.

Устройство

Для качественного выполнения возложенных на него функций, строгальные станки должны иметь в своём составе следующие узлы:

1. станину;
2. суппорт с одним или несколькими резцедеражателями;
3. раму (на крупных станках рама имеет портальную конфигурацию, на более мелких – выполняется в виде консоли);
4. механизм перемещения стола и/или суппорта;
5. рабочий стол с Т-образными пазами для точного позиционирования изделия;
6. электродвигатель;
7. насосную станцию для подачи в зону строгания смазочно-охлаждающих сред;
8. поперечины, соединяющей между собой элементы рамы и придающей ей необходимую жёсткость;
9. блока управления.

Для рабочих перемещений резца в продольно-строгальных станках используется кривошипно-кулисный привод. Многочисленные варианты его настройки позволяют производить операции с металлом по вертикальным, горизонтальным и даже наклонным плоскостям.

Китайская модель станка

Изменение скорости перемещения подвижных частей производится коробкой передач, в которой имеется набор нескольких шестерённых пар. Включая (вручную, либо по программе) в работу определённую пару, получают новую скорость движения заготовки или инструмента. Выбор зависит от механических характеристик обрабатываемого металла. Для менее пластичных материалов используют силовое резание, с увеличенными скоростями подачи, а пластичные заготовки строгают с уменьшёнными скоростями, чтобы исключить налипание стружки на резец, уменьшить потери на трение и снизить температурную деформацию заготовки.

Сфера применения

Данное оборудование не является высокопроизводительным, из-за холостого обратного хода и недопустимости высоких скоростей реза вследствие инерционности размеры обрабатываемых заготовок у него ограничены, для массового выпуска изделий из металла продольно-строгальные станки практически не используются. Но они являются наилучшими при необходимости формирования сложных канавок и профилей с помощью резцов или недопустимости задействования вращающихся фрез.

В узле суппорта таких станков закрепляется самый разный рабочий инструмент, включая проходные, подрезные и прорезающие и фасонные резцы, позволяющие выполнять черновые и чистовые операции строгания с присущей им точностью (средние отклонения не превышают 0,03 мм на 300 мм длины заготовки из металла).

В частности, станок поперечно-строгальный успешно используется:

• При строгании горизонтальных плоскостей с помощью универсальных проходных резцов, вертикальных – подрезных в комплекте с упорами.
• Обработке параллельных плоскостей с разделением процесса на два этапа и последовательным выполнением работ
• При строгании наклонных плоскостей путем установки суппорта под углом и обеспечением его подачи в параллельном направлении. Максимальный эффект достигается при необходимости обработки узкой полосы (10-30 мм), при таких параметрах проявляются все преимущества закрепления широкого и не вращающегося резца.
• При выполнении пазов и канавок, включая шпоночные.
• При строгании фасок с помощью вогнутых, выпуклых и аналогичных резцов. При изготовлении зубчатых колес, муфт и кулачков (при условии использования дополнительных специализированных и делительных приспособлений).

Уступая фрезерным и токарным моделям в производительности и цене, данное оборудование выигрывает в дешевизне закрепляемого рабочего инструмента и в простоте его заточки. По этой причине такие станки рекомендуют купить при необходимости снятия окалины или формировании точных пазов и канавок в плоских и фасонных заготовках за минимальное число заходов.

Разновидности приборов

Строгальный прибор по металлической поверхности может быть сразу двух видов: продольно-строгальным и поперечно-строгальным. Принцип обработки таких частей на оборудованиях будет значительно отличаться.

Продольно-строгальные станки созданы для работы с довольно короткой поверхностью. Именно поэтому в них перемещение приходится на стол, к которому происходит крепление обрабатываемой части. В то время как сам резец будет устанавливаться резцовой головкой суппорта, а также относительно станины станок не будет осуществлять никакого движения.

В поперечно-строгальном станке работа происходит совсем иная: резец производит движение, а установленный на столе полуфабрикат остаётся в неподвижном состоянии.

Строгальные виды станков значительно проигрывают фрезерным в своём функционировании, так как обладают стадией холостого хода, в то время как заготовка или тот же резец перемещается в новое положение. При этом привод не будет сильно энергоёмким, так как процесс вращательного перемещения рабочего прибора (как во фрезерном станке) будет требовать от приводного электродвигателя значительно больших затрат.

Обзор модельного ряда станков

Основным разработчиком и производителем строгального оборудования данной группы является Оренбургский СЗ, приобрести готовые, отремонтированные или модернизированные устройства предлагают многие отечественные , «Прессмаш», «Станочный мир»), среди б/у станков хорошие отзывы продукция Гомельского СЗ. Модели имеют в целом сходную конструкцию, различия проявляется в габаритах, мощности и параметрах обрабатываемой заготовки. Основные показатели наиболее распространенных из них представлены ниже:

7305Т

Базовая модель поперечно-строгального станка, поставляемая без долбежной головки по цене от 680000 рублей и используемая при обработке плоских и фасонных изделий из металла во всех плоскостях, включая наклонную.

Данное оборудование выделяется повышенной жесткостью станины и направляющей и обладает хорошим ресурсом по мощности (до 5500 Вт), способствующими точному выполнению чистового, чернового и тонкого строгания.

Станок оснащен поворотным столом 500×400 с 25 подачами и тремя Т-образными пазами для захвата заготовок при ходе ползуна до 510 мм и вылете до 560 максимальное расстояние между горизонтальной плоскостью и направляющими у него составляет 40 см.

7307ТД

Расширенная модификация 7305Т с долбежной головкой и увеличенным до 710 ходом ползуна. Этот поперечно-строгальный станок по аналогии с предыдущим рекомендуют купить при обработке плоских и фасонных заготовок из твердых материалов (допускаемое усилие резания достигает 19,6 кН), при равной мощности и скорости перемещения стола он выигрывает в функциональности и увеличении рабочего пространства.

Это сказывается на цене, в новом состоянии эту модель можно приобрести от 800000 рублей и выше. При этом его оптимальной сферой применения являются предприятия с единичными и мелкосерийными условиями производства.

7Б35

Строгальное оборудование для обработки резцом заготовок с длиной до 500 мм включительно и формирования в них пазов и канавой с разной формой и глубиной в пределах сечения рабочего инструмента 20×32 мм. Модель была разработана с целью установки в ремонтных, механических и инструментальных цехах предприятий машино- и приборостроения при сравнительно малых объемах производства (единичный и мелкосерийный выпуск деталей из металлов).

В базовом исполнении 7Б35 имеет неповоротный стол с 20 подачами и ручным, механическим и укоренным перемещением, модели с универсальными поворотными конструкциями изготавливаются под заказ. Станок оснащен узлом централизованной смазки и стружносборником, ориентировочные затраты при его покупке в базовой комплектации и хорошем состоянии составляют 600000 рублей.

7М36 и 7М37

Поперечно-строгальный станок Гомельского СЗ являющийся базовым для моделей с универсальным поворотным столом и копировальными устройствами, используемый для обработки поверхностей их металла с длиной ползуна до 700 мм включительно. В настоящий момент модель снята с основного производства и заменена усовершенствованными долбежными аналогами, но благодаря надежности узлов и гидравлическому приводу она все еще используется в механических цехах машиностроительных предприятий и реализуется в б/у состоянии по цене от 140000 рублей и выше.

Станок имеет 2 электродвигателя (главный обеспечивает запуск всех узлов, вспомогательный – быстрое перемещения рабочего стола с размерами 450×700 и 560×1000 мм соответственно), смазка его станины и направляющих ползуна осуществляется автоматически, это же относится к подаче суппорта и резца.

Общая классификация

Оборудование для обработки металла подразделяются на 11 групп:

1. Токарные станки по металлу. Обрабатывают внешние и внутренние поверхности вращения. Их объединяет одно: вращение детали вокруг своей оси.
2. Сверлильные станки. В эту группу входят и расточные станки. Используются для прохода сквозных и глухих отверстий. Их объединяет вращение рабочего инструмента с одновременной его подачей. В горизонтально-расточных механизмах подача происходит благодаря перемещению рабочего стола с закрепленной деталью.
3. Шлифовальные станки. У всех подобных станков в качестве рабочего инструмента выступает абразивный шлифовальный круг.
4. Полировальные и доводочные станки. Общий признак — использование абразивных кругов, полировальных пастообразных материалов.
5. Зубообрабатывающие станки. Предназначены для нарезки зубьев шестерен и колес. Сюда же входят и шлифовальные станки.
6. Фрезерные станки. В этой группе рабочим инструментом выступает многолезвийная фреза.
7. Строгальные станки. У этих станков рабочим ходом является возвратно-поступательное перемещение резца или заготовки.
8. Разрезные станки. Служат для деления на части способом разрезания металлического профиля (уголок, швеллер, пруток и т. д.).
9. Протяжные станки. Рабочим инструментом служат специальные многолезвийные протяжки.
10. Резьбообрабатывающие станки. Сюда входит оборудование, специально предназначенное для нарезания резьбы. К этой группе не относятся токарные станки.
11. Вспомогательные и разные станки. Относятся к отдельной группе, выполняют различные вспомогательные операции.

Классификация по типам

Оборудование одного типа может иметь разную компоновку. Фрезерный станок может называться горизонтальным или вертикальным — по расположению оси шпинделя. Различаются кинематические схемы передачи перемещений, системы управления, параметры точности резания.

Однотипные станки со схожей компоновкой, кинематикой, но имеющие различные размеры, объединятся в размерный ряд. Например, зубофрезерные станки делятся на 12 типоразмеров в зависимости от изготавливаемых деталей (от 80 мм до 12000 мм). Каждый типоразмер станка, предназначенный для определенной обработки деталей, называется моделью. Каждая модель имеет свои обозначения: сочетание цифр и букв, указывающие на группу станка, предельные размеры заготовки, отличие от базовой модели.

Классификация по универсальности

Обрабатывающие механизмы одной и той же группы могут выполнять различные задачи:

• Универсальные обрабатывают изделия широкой номенклатуры. Размеры заготовок могут быть различными. Способны выполнять любые технологические операции, предусмотренные для данной группы.
• Специализированные изготавливают однотипные детали (детали корпусов, валы, сходные по форме, но отличающиеся размерами).
• Специальные выполняют операции с одной деталью различных размеров.

Классификация по степени точности

Степень точности обработки на данном станке указывается буквой, входящей в его обозначение:

• Н — нормальная точность;
• П — повышенная точность;
• В — высокая точность;
• А — особо высокая точность;
• С — особо точные мастер-станки.

Пример: 16К20П — станок токарный, имеющий повышенную точность.

Классификация по степени автоматизации

Обрабатывающее оборудование делится на автоматы и полуавтоматы. Рабочий цикл у автоматов полностью автономный. В полуавтоматах загрузку заготовок и снятие обработанных изделий проводит оператор. Он же выполняет запуск очередного цикла обработки.

Комплексная автоматизация крупносерийного изготовления металлопродукции подразумевает установку автоматических технологических линий из отдельных станков-автоматов. Выпуск продукции небольшими партиями осуществляется гибкими производственными модулями.

Станки, производящие продукцию под управлением ЧПУ, обозначаются буквой Ц (цикл) или Ф. Цифры обозначают особенность системы управления:

• Ф1 — цифровая индикация и предварительный выбор координат;
• Ф2 — позиционная система управления;
• Ф3 — контурная система управления;
• Ф4 — универсальная система управления.

Например, ассортимент токарных станков по металлу с ЧПУ от компании СтанкоМашКомплекс можно посмотреть по указанной ссылке.

Классификация по массе

В зависимости от массы изготавливаемых деталей станки делятся на:

• легкие, весом до 1000 кг;
• средние, весом до 10000 кг;
• тяжелые, весом от 10000 кг, которые, в свою очередь, подразделяются на крупные (16000—30000 кг) и собственно тяжелые (до 100000 кг);
• особо тяжелые — свыше 100000 кг.

Нумерация станков

Идентификация любого металлообрабатывающего станка основана на присвоении ему буквенно-цифрового шифра.

Цифры говорят, к какой группе относится станок (токарной, фрезерной и т. д.), указывают на тип и условный размер оборудования. Расшифровав нумерацию, можно узнать высоту центров, предельные размеры заготовок или диаметры сверления обрабатываемых деталей.

Обрабатывающие станки одного размера, но с разными характеристиками обозначаются буквой, введенной между первой и второй цифрой. Например, токарные станки моделей 162 и 1К62 различаются максимальной скоростью вращения. У первого она 600 об/мин, у второго — 2000 об/мин.

Различие модификаций станков одной и той же модели можно определить по букве в конце номера. Если нумерация базовой модели горизонтально-фрезерного станка — 6Н82, то упрощенная модификация этого станка — 6Н82Г.

Встречается нумерация, когда четвертая цифра определяет усовершенствованный вариант станка того же типоразмера. Так, горизонтально-расточной станок модели 262 имеет современную модификацию, обозначаемую 2620.

Присвоение металлообрабатывающим станкам буквенно-цифровых индексов позволяет с легкостью найти соответствующее оборудование по специальным каталогам. Также индексация дает возможность быстрого поиска необходимых запасных частей.

Схемы обработки металла строганием

Последние две цифры маркировки обозначают основной технологический параметр оборудования. Как правило, это – наибольший габарит обрабатываемого изделия в дециметрах. К примеру, марка 7310 будет указывать на то, что данный агрегат – поперечно-строгальный, и предназначен для обработки металла с максимальной длиной плоскости до 1000 мм. Буква в обозначении (например, 7А110) указывает на модификацию базовой модели (например, наличие гидропривода, дополнительного узла прижима и т.п.). Наличие буквы Ф в обозначении отмечает, что данное оборудование снабжено системой ЧПУ.

Строгальное оборудование следует использовать в технологических кампаниях по обработке и производству разного типа деталей. Исходные разновидности заготовок проходят процесс многоэтапной обработки на станках определённого вида. В оборудовании, производящемся на предприятии машиностроительного типа, используются детали разных конфигураций и габаритов.

Принцип работы глубинного вибратора

Не застывшая бетонная смесь имеет очень густую консистенцию. Из-за того, что материал плотный и тяжелый, а также имеет низкую текучесть, пузырьки воздуха из нижних слоев не могут подняться наверх.

Вибрация делает сырой бетон более пластичным, временно придавая ему свойства жидкости. Благодаря этому воздух может беспрепятственно покинуть его, а сама смесь дополнительно уплотняется.

Как устроены глубинные вибраторы? Оборудование состоит из нескольких конструктивных элементов:

• Привод
  . Электрический, моторный или пневматический мотор создает колебания, которые потом передаются бетонной смеси.
• Балансир
  . Этот элемент конструкции преобразует вращение мотора в вибрацию нужной частоты.
• Передающий вал. Гибкий тросик передает колебания на наконечник, который погружается уже непосредственно в раствор. От его длины зависит, на какую глубину можно опустить вибробулаву.
• Вибронаконечник. Через этот узел происходит воздействие на материал. Они бывают разных видов – штыки, лопаты, стержни. От формы наконечника зависит объем обрабатываемого бетона, а также время, необходимое для уплотнения каждого участка.

Принцип работы строительного оборудования прост: вращения мотора преобразовываются с помощью балансира в колебания, которые затем передаются через гибкий вал на наконечник, погружаемый в бетонную смесь на время, необходимое для обработки участка бетонного блока.

Большая площадь (стяжка, фундамент или плита) обрабатывается последовательно – от участка к участку. Время обработки зависит от толщины слоя, марки бетона и мощности вибратора.