Чотиристоронній фрезерний верстат по дереву пристрій. Верстат стругальний чотиристоронній. Технологічні схеми чотиристоронніх верстатів

Розмір виробушвидко регулюється за спеціальними лінійок переміщенням правого і верхніх шпинделів (лівий і нижній шпинделі регулюються в невеликому діапазоні для компенсації зносу інструменту)

подача заготовоквідбувається через потужний редуктор за допомогою двох пар верхніх і нижніх, рифлених, рознесених один від одного рябух. Таке рішення дозволяє підвищити надійність і точність подачі заготовок недостатньо хорошої якості і підвищеної вологості (на відміну від рябух розташованих поруч).

чотиристоронній верстат "СТАРТ 5х210"комплектується системою безступінчатого регулювання швидкості подачі, Що дозволяє оптимально підлаштовуватися під наявний матеріал для роботи.

Точне положення заготовкив двох площинах забезпечується спеціальними опорними пластинами, що йдуть практично по всій довжині робочого столу і парними пружними роликами. Зусилля притиску кожного ролика незалежно регулюється в широкому діапазоні. Парна конструкція роликів дозволяє рівномірно розподіляти притискне зусилля.

Точна шліфування робочих валівчотиристороннього верстата "СТАРТ 5х210"гарантують повну відсутність торцевого і радіального биття інструмента.

Висока швидкість обертання шпинделів(4500 об / хв) дозволяє домогтися високої якості чистової поверхні. Опціонально можлива установка одного або двох верхніх шпинделів зі швидкістю обертання 6000 об / хв.

Верстат стругальний чотиристоронній "СТАРТ 5х210"обладнаний системою захистувід зворотного викиду заготовки.

Станина сконструйована таким чином, що забезпечує зручний доступдо всіх важливих вузлів верстата, маючи при цьому необхідну жорсткість, яка виключає вібрації при роботі.

Робоча поверхнястолу виготовлена ​​з особливо міцної сталі, що збільшує термін її служби, а також додатково відшліфована для мінімізації опору подачі і підвищення точності обробки.

Термін служби робочої поверхністановить не менше 10-15 років, Однак, при необхідності, ця деталь може бути замінена окремо від решти устаткування. Змінна робоча поверхня столаробить термін експлуатації верстата практичний необмеженим, на відміну від аналогів, де рама верстата і його робоча поверхня становлять єдине ціле.

Управління електричними системами верстата винесено на незалежний мобільний пульт.

Верстат може бути обладнаний спеціальним прийомним столом, З точним регулюванням по висоті. Правильно підібрана висота приймального столу дозволить уникнути "підрізання" в кінці заготовки.

Компактні габарити і невелика маса верстата роблять його досить мобільним і легким в установці.

Максимально спрощена, але грамотно продумана конструкція забезпечує його високу надійність.

Обробка дерев'яних заготовок відразу з чотирьох сторін за один прохід виконується чотиристоронніми деревообробними верстатами. В результаті обробки на такому обладнанні виходить дерев'яна будівельна заготовка, що має задану геометрію, потрібний профіль і необхідну якість поверхні. Основні вироби чотиристоронніх апаратів - заготовки з деревини у вигляді дошки для підлоги, вагонки, бруса і блок-хауса, лиштви.

Купуючи такий апарат, потрібно обов'язково орієнтуватися на основні технічні характеристики чотиристоронніх верстатів:

  • інтервал між подачами заготовок;
  • найбільші поперечні розміри подається заготовки;
  • число робочих шпинделів;
  • загальна вага обладнання;
  • сумарні потужності характеристики обладнання.

За кількістю шпинделів верстати чотиристоронньої конструкції підрозділяють на п'ятишпиндельний верстати і Шестишпиндельний верстати. Іноді зустрічаються і апарати четирёхшпіндельной конструкції і навпаки, багатошпиндельні.

Моделі чотиристоронніх верстатів

Вітчизняна промисловість і зарубіжні виробники поставляють на російський ринок велику кількість чотиристоронніх верстатів, що володіють самими різними робочими характеристиками. Ці верстати можуть виконувати роботу, як в напівавтоматичному режимі, так і слідувати програмі, введеної в блок ЧПУ.

Серед великого числа найменувань цього верстатного парку особливо виділяються чотиристоронні верстати Beaver, які в Росію надходять з 2003 року. Типовий ряд цих німецьких верстатів містить від чотирьох до восьми шпиндельних головок. Така конструкція як не можна краще підходить для вирішення різних завдань в деревообробці. Вони можуть виконувати як калібрування виробів з деревини, так і формування профілю бруса великого діаметра для будівництва будинків. При цьому швидкість обробки таких виробів доходить до 60 метрів в хвилину.

Областю застосування верстатів Бауер є різні цехи і підприємства столярно-будівельного профілю, де проводиться щит і клеєний брус, погонажні вироби різного типудля житлового будівництва стандартного типу, а також деревообробка в меблевому виробництві.

Вироби, одержувані на такому обладнанні за один прохід, дуже різноманітні. Все залежить від налаштувань верстата і введеної програми обробки заготовок.

До конструктивними особливостямиверстатів відноситься відмінна динамічне балансування роботи шпинделів, які виготовляються зі сталі, що пройшла термічну обробку. Ці головні вузли верстатів спочатку проходять обробку прецизійного характеру, а потім ретельний контроль. В результаті всі деталі і вузли верстата маю бездоганну якість. До того ж перед самою установкою на верстат кожен шпиндель проходить багатогодинну обкатку на спеціальному стенді. Основою шпиндельного механізму є підшипники високої точності, які не вимагають ніякого відходу в процесі експлуатації.

Відмінними характеристиками і експлуатаційними параметрами володіє деревообробний апарат Бівер 416 чотиристоронньої типу. Він використовується для профільної і площинної обробки заготовок при одному проході відразу з чотирьох сторін. Результатом такої роботи є виріб ідеальної геометрії із заданою чистотою поверхні.

Технічні характеристики апарату Beaver 416:

  • поперечні розміри оброблюваної заготовкі100x160 мм;
  • число робочих шпинделів - 4 шт .;
  • робоча подача заготовки при обробці - до 25 м / хв;
  • потужність, споживана з електричної мережі - 22 кВт;
  • вага верстата - 2780 кг.

Робочий і подає столи проходять термічну обробку, в результаті чого досягається висока міцність металу. Поверхня столів покрита товстим шаром хрому, завдяки чому зносостійкість цих частин дуже висока. Також в результаті полірування цих поверхонь заготовки легко ковзають по ним, не витрачаючи великих зусиль на подачу в зону обробки.

Обробка станини виконується на високоточному японському обладнанні з ЧПУ. Багато деталей, що впливають на вібростійкість апарату при роботі, виконані за технологією надточного лиття.

верстат Weinig

На схемі наведено принципову будову чотиристороннього верстата

Німецький чотиристоронній верстат Weinig використовується з метою профілювання дерев'яної деталі відразу з чотирьох сторін. Обробка деревної заготовки відбувається одночасно з її профілюванням. Так як все робиться за одну технологічну операцію, То таке обладнання істотно знижує час витрати на обробку одного виробу, підвищуючи тим самим ефективність праці робітників.

Перевага чотиристороннього стругального верстата Weinig перед аналогічними апаратами:

  • найвища чистота обробки деревної поверхні деталі;
  • дуже велика продуктивність;
  • точність відповідності вироби заданим геометричним параметрам;
  • легкість установки обладнання на виробничому майданчику.

Верстатне обладнання Weinig використовується як в дрібносерійному підприємництво, так і при штучному виготовленні деревних погонажних виробів. Бездоганна чистота обробки поверхні дозволяє використовувати обладнання для виробництва виробів з будь-яких деревних порід.

Верстати серії С-25

На особливу увагу заслуговує чотиристоронній верстат С-25, який призначений для виготовлення погонажних дерев'яних виробів високої якості. Це перш за все дошка для підлоги, вагонка, брус струганий, плінтуси і лиштви. Вихідним матеріалом для отримання зазначених виробів є дошка обріза або брус. Продуктивність С-25 дозволяє за годину роботи отримати до 2 кубометрів високоякісних виробів.

При безперервної подачі обробка вироби відбувається відразу з чотирьох сторін у великому розмірному інтервалі. Апарат має коробчатую станину з чавуну, а на ній встановлені супорти з роликами притиску заготовки і механізм подачі. цей чотиристоронній стругальний верстатмає сталеві накладки-столики для розташування деревної заготовки під час обробки. Подаючий механізм оснащений варіатором, що дозволяє плавно змінювати швидкість подачі в межах від 10 до 45 м / хв.

Особливості пристрою С-25:

  • нижче розташована рябуха приводу;
  • висока точність роботи всіх шпиндельних вузлів;
  • наявність роликів на всьому протязі оброблюваної деталі;
  • велика швидкість подачі заготовки;
  • простота настройки і переналагодження верстата.

Вітчизняне обладнання С-25 широко використовується одночасно як чотирьохсторонній верстат для вагонки і як чотирьохсторонній верстат для бруса.

Чотиристоронній верстат С-26 відрізняється від свого аналога С25 більш високою продуктивністю, збільшеною до 40 м / хв і підвищеною потужністю, що дозволяє за один прохід знімати деревне шар заготовки товщиною до 10 мм. Експлуатація апарату допускається персоналом низької кваліфікації, так як його конструкція дуже проста і надійна. До того ж в обробку допускається використання заготовок низької якості. Важливою особливістю такого обладнання є можливість його експлуатації в непристосованому приміщенні, іноді прямо під навісом від дощу і снігу.

Іноді хорошим варіантом для підприємця є купити б / у чотиристоронній верстат по дереву моделі С-26. Навіть з великим часом експлуатації це обладнання дозволяє отримувати вироби високої якості. Основні підшипникові вузли вітчизняної комплектації без праці можуть бути відновлені, так як всі запасні частини можна без зусиль знайти на ринку обладнання. Зазвичай найбільш витратними матеріалами є ножі фуговальних барабанів, які в надлишку пропонують багато компаній-постачальники запчастин до обладнання для обробки деревини.

Верстати фрезерні Чотиристоронні

Елементом вибору обладнання для виготовлення погонажних дерев'яних виробів є чотиристоронній фрезерний верстатСКМ М-412. Він застосовується при чотиристоронньої обробки заготовки з деревини фрезами. При цьому можливо створювати профіль вироби невеликої глибини. Основне застосування цих апаратів - меблеве виробництво, виготовлення різних дерев'яних сходів. Таке обладнання зазвичай використовується там, де до виробів не пред'являється високих точностних параметрів якості.

Ціна чотиристороннього верстата по дереву СКМ складає в даний час 1 млн. 76 тис. Рублів.

Особливості конструкції чотиристороннього поздовжньо-фрезерного верстата СКМ:

  • окремий електромотор для кожного робочого шпинделя;
  • цифрове забезпечення точності позиціювання;
  • більших обертів робочих органів;
  • компактність розташування вузлів і механізмів;
  • регульована подача заготовки.

Завдяки наявності централізованої панелі управління апарат дуже зручний і простий в експлуатації. Управління кожним з шпинделів здійснюється по отдельності.Фрези для чотиристороннього верстата легко купити, зайшовши на сайти постачальників обладнання для деревообробки та комплектуючих до них.

Крім перерахованого і описаного в статті чотиристоронньої обладнання широко використовуються підприємцями верстати С-16, верстати «Старт» і обладнання компанії Griggio. Будь-яке з цих видів технічного забезпечення можна купити як новий, так і в б / у варіанті.

Вибираючи, який купити чотиристоронній верстат, потрібно точно визначитися з асортиментом майбутніх виробів і з продуктивністю роботи. А вже, виходячи з цього, зупинитися на якійсь окремій моделі. Якщо в проекті потрібна невелика продуктивність і малі поперечні розміри оброблюваних заготовок, то може більше підійти чотиристоронній міні-верстат, який обійдеться значно дешевше і буде займати на виробничому майданчику досить скромне місце.

Багатошпиндельні верстати є дуже ефективними для економії часу при обробці деревини в великому обсязі.

Дерев'яні заготовки, після розпилу мають дефекти, такі як нерівномірність поверхні, тріщини і т.д., які необхідно усунути перш, ніж приступати до їх подальшої обробки.
Для усунення цих дефектів використовуються фрезерні верстати, за допомогою яких кожна з чотирьох поверхонь заготовки обробляються окремо.
Коли обсяг оброблюваної деревини досить великий простіше, зручніше і економічніше застосовувати багатошпиндельні деревообробні верстати.
Такі машини також називають. Як випливає з назви, всі чотири площини заготовки піддаються обробці, або строжке, одночасно.

Може мати від 4 до 10 шпинделів, в залежності від вимог, що пред'являються до кінцевого виду Вашої продукції. Простіше кажучи, кількість шпинделів залежить від складності профілю виробу, який Ви хочете отримати на виході верстата.

складається з наступних основних частин:

- Робочий і подає столи;
- подають і виштовхують вальці;
- Нижня і верхня шпинделі;
- Правий і лівий шпинделі;
- Додаткові шпинделя для створення складних форм профілю;
- Універсальний шпиндель.

Подаючий стіл має притискні елементи і можливість регулювання станини по вертикалі, що дозволяє пропускати через верстат заготовки різної товщини.

Так наприклад, для того щоб надати гладкість сильно деформованої поверхні необхідно видалити велику кількість деревини, з іншого боку, пряма деревна заготівля вимагає зняття дуже невеликого шару матеріалу (досить видалити тільки сліди стрічкової пилки).

У ситуації, коли потрібно випрямляти деревну заготовку, що надходить в верстат, використовується притискної ролик, що знаходиться перед першим верхнім шпинделем. Додатковий притискної блок, розташований перед першим нижнім шпинделем, використовується для тонкого матеріалу, який не потребує виправлення. Ця опція може бути відключена за допомогою панелі управління верстата.

На початковому етапі проходження матеріалу через дуже важливо домогтися гладкості нижньої і правої сторони заготовки, які є базовими для подальших операцій по наданню потрібної форми Вашому виробу.

Інший метод випрямлення деревини - використання рифленого столу, є найбільш підходящим для обробки твердих сортів деревини. У цьому випадку перший нижній ріжучий блок формує канавки на нижній стороні заготовки, за формою повторюють малюнок рифленого столу, що дозволяє зменшити тертя між заготовкою і стільницею і рівномірно подавати матеріал для подальшої обробки.

Але цей метод випрямлення деревини вимагає наявності у чотиристороннього верстата ще одного нижнього шпинделя, ріжучий блок якого буде видаляти проміжні канавки і вирівнювати нижню поверхню виробу. Робочий стіл може бути оснащений ручною або автоматичною системоюподачі ваксіліта - мастила, розчинюючої смолу, для полегшення подачі заготовки. У разі обробки смолистих порід деревини наявність додаткового нижнього шпинделя також необхідно і для видалення ваксіліта з нижньої сторони заготовки.

Подають ролики чотиристороннього стругального верстата

Подають ролики можуть бути оснащені пружинними або пневматичними циліндрами. Ролики повинні бути правильно спроектовані, щоб забезпечувати максимальну тягу і мінімальний знос.
Вертикальні шпинделі чотиристороннього стругального верстата:
Для вертикальних шпинделів необхідна якісна і гнучка система настройки, в іншому випадку, для зміни виду профілю і, відповідно, діаметра інструмента буде потрібно досить багато часу.

Швидка настройка в частині вертикальних шпинделів дозволяє домогтися оптимального контакту між заготівлею та робочим столом.
Якщо вертикальні шпинделі чотиристороннього стругального верстата знаходяться в чітко закріпленому положенні, діаметр і робоча висота ріжучого інструменту, а також швидкість подачі і тиск роликів регулюються одночасно за допомогою цифрової панелі системи управління. Якісна настройка лівого вертикального шпинделя гарантують висока якістьстругання, і особливо актуальна при роботі з твердими породами деревини.

Топ шпиндель чотиристороннього стругального верстата

Топ шпинделем називається перший правий вертикальний шпиндель верстата. Ріжучий інструмент, розташований на позиції топ може бути використаний як для стругання поверхні, так і для профілювання заготовки. Хороший чотиристоронній верстат повинен давати на верхньому горизонтальному / вертикальному шпинделі до 40 мм профілювання.

Універсальний шпиндель чотиристороннього стругального верстата

Стругальний верстат може бути оснащений додатковим універсальним шпинделем з метою досягнення більшої гнучкості профілювання.

Опції чотиристороннього стругального верстата

Чотирьохсторонній стругальний верстат може бути оснащений додатковими опціональними пристроями, такими як: додатковий пристрій подачі після верхнього горизонтального шпинделя, рифлений робочий стіл для обробки деревини твердих порід, подовжений подає і робочий столи, збільшена потужність двигунів шпинделів і інші.

Мал. 1. Верстат чотиристоронній з ремінним приводом всіх агрегатів від єдиного трансмісійного вала

І дійсно, обтісуючи і сувора колоду, тесля використовує сокиру, Тесла і скобель - інструмент простий і неточний. А ось столяр тримає в своїх руках такі чудові струги, як рубанок, шерхебель, фуганок, зензубель, фальцгебель, шпунтубель, калевочнік і інші, за допомогою яких можна не тільки прострогать поверхню дошки або бруска, а й з високою точністю сформувати по всій їх довжині профільне перетин. Інша справа - будь затрат ручної праці і якої кваліфікації потребуватиме ця робота ...

Строган або фрезеруя?

Деревину вміли стругати вже три тисячі років тому, ще в Стародавньому Єгипті, а при розкопках міста Помпеї, загиблого в 79 році н. е., були знайдені рубанки, вельми схожі з сучасними.

Механізувати процес стругання намагалися все довгі століття, що минули з тих пір. І якщо перший токарний верстатбув створений Діодор Сіцілійський ще в 650-і роки до н. е., то такого, який можна було б на 100% назвати стругальним, немає і сьогодні. Замість нього у людства є лише замінюють його фрезерні верстати - фугувальні, рейсмусові, фрезерні з вертикальним шпинделем (верхнім або нижнім) і чотиристоронні - у вигляді комбінації названих раніше, що дозволяють обробляти заготовку за один прохід послідовно з усіх чотирьох сторін. Але оскільки їх застосування дозволило відмовитися від стругання вручну, ще в кінці XIX століття столярами вони були помилково названі стругальними. А коли після ста років російські вчені стали розбиратися з класифікацією деревообробного обладнання, виявилося, що ці верстати не стругальне, а поздовжньо-фрезерні.

Справа в тому, що струганням називається процес різання деревини ножем, лезо якого переміщається паралельно оброблюваної поверхні. стругання як технологічний процеспризів будуть за прохід ножа однією стружки постійної товщини, наприклад, зливний завитками стружки при струганні ручним рубанком або струганні шпону на спеціальних верстатах, коли ніж рухається прямолінійно.

А фрезеруванням називається процес різання деревини обертається фрезою, різці якої здійснюють різання під час руху по круговій траєкторії, тоді як прямолінійний поступальний рух подачі може здійснювати або заготовка, або весь інструмент. При цьому припуск на обробку розбивається різцями (ножами), що звертаються по циклоидам, на велике число стружок, що мають через кінематики процесу змінний перетин і за формою нагадують витягнуту кому.

Головна відмінність цих двох видів обробки полягає в тому, що, з точки зору геометрії обробленої поверхні, при струганні вона виходить плоскою, а при фрезеруванні - хвилястою, утвореної у вершин циклоїд траєкторій Фрезер ножів чергуються западинами і гребенями.

Але термін «стругальний» вже міцно увійшов в професійну лексику, технічну літературу і навіть в підручники по деревообробці. І, розробляючи перший наш ГОСТ на ці верстати, його творці ще на початку 1970-х, щоб не робити революції, були змушені в його найменуванні взяти термін «поздовжньо-фрезерні» в дужки, залишивши в якості основного звичний «стругальне». Звичайно, з часом планувалося виправити цю помилку, але потім це добрий намір якось забулося ...

Проте чотиристоронніми називаються «верстати поздовжньо-фрезерні, призначені для плоского і профільного поздовжнього фрезерування заготовок з деревини за один прохід з усіх чотирьох сторін по поперечному перерізі».

Історія «четирехсторонников»

Вважається, що винахідником фрезерного верстата для обробки металу був англієць Елі (Ілай) Уїтні, який отримав в 1818 році відповідний патент. Але вже скоро такі верстати стали поширюватися і в деревообробній галузі. Перший «строгально-клеючі» верстат - предтеча сучасних чотиристоронніх поздовжньо-фрезерних верстатів - був запатентований в 1827 році.

Поширенню таких верстатів заважала відсутність індивідуального приводу. Привід був груповим, тобто для всіх верстатів загальним, єдиним, і здійснювався від вала водяного колеса, а пізніше - від вала парової машини, Проходив через весь цех, а від нього відходили окремі ремінні передачі для кожного обертового агрегату. Зрозуміло, що підвести відразу кілька приводних ременівдо всіх чотирьох шпинделям, розташованим в чотирибічному верстаті і вертикально, і горизонтально, а також до механізму подачі, було вельми непросто (рис. 1).

Переможний хід деревообробних верстатів з приводом від власного електродвигуна почалося в 1907 році зі створенням англійською фірмою Wadkin верстата DC Pattern Miller. І через 20 років, в 1928 році в Німеччині останні великі підприємства завершили заміну групового трансмісійного приводу верстатів індивідуальним - від окремих електромоторів. Почалася ера промислової деревообробки, в розвитку технологій якій чотиристоронні верстати зіграли одну з головних ролей.

Класифікація чотиристоронніх верстатів


Мал. 2. Класична схема розташування шпинделів чотиристороннього верстата:
1 - нижній горизонтальний шпиндель;
2 - правий вертикальний шпиндель;
3 - лівий вертикальний шпиндель;
4 - верхній горизонтальний шпиндель

Призначення чотиристоронніх поздовжньо-фрезерних верстатів - фрезерування брусків, дощок або бруса для отримання заготовок і деталей, з прямокутним або профільне однаковий за всією довжиною розтин.

Область застосування - деревообробні та меблеві підприємства, що випускають погонажні столярно-будівельні вироби і напівфабрикати, а також деталі меблів з цільної масивної деревини.

За довгі роки, що минули з моменту їх винаходу, чотиристоронні верстати зберегли весь спочатку закладений в них складу вузлів, хоча і серйозно змінилися за рахунок вдосконалення конструкції.

Будь-який такий верстат і сьогодні включає в себе станину з розташованими на ній столами (робочим і фуговальні); поздовжні напрямні лінійки; механізм подачі (концентрований або розподілений); притиски для заготовок (бічні і вертикальні); фрезерні агрегати (горизонтальні і вертикальні) і систему управління.

За виконання чотиристоронні верстати умовно поділяються на три основні групи. До першої відносять легкі, з шириною обробки деталей до 180 мм. Вони призначені переважно для виробництва погонажних столярно-будівельних виробів (наличників, плінтусів і т. Д.) Швидкість подачі таких верстатів - від 6 до 36 м / хв (кінематична), число шпинделів - 4-6. Верстати другої групи - середні, з шириною обробки до 250 мм. Застосовуються для виробництва будівельного погонажу, брусів, дощок і т. Д. Швидкість подачі верстатів цієї групи - 8-60 м / хв, а у верстатів для калібрування пиломатеріалів - 150 м / хв і вище при числі шпинделів не більше п'яти. Третя група - важкі верстати з шириною обробки до 600 мм. Служать для обробки будівельних балок, стінового клеєного бруса та інших подібних деталей з великим поперечним перерізом. Існують і надважкі чотиристоронні верстати з шириною фрезерування до 2600 мм, використовувані при обробці широких клеєних щитів і балок.

Кілька десятиліть тому до першої групи верстатів відносили також верстати з шириною обробки 60-100 мм, проте останнім часом попит на таке обладнання знизився і його серійне виробництво майже припинено.

Існує також поділ чотиристоронніх верстатів за технологічним призначенням. Зазвичай у верстатів є, як правило, лише чотири шпинделя для обробки заготовки знизу, з обох боків і зверху.

Якщо чотиристоронні верстати обладнані пристроями і фрезерними агрегатамидля усунення кривизни (покоробленности) вихідних заготовок, то за аналогією з ручним фуганком професійною мовою вони можуть називатися фугувальний. У них є на вході подовжений робочий (фугувальний) стіл і агрегати, що забезпечують створення плоскою базової поверхні на нижній пласті і крайці вихідних заготовок.

Верстати, оснащені на виході додатковим, п'ятим, шпинделем, призначеним для вибірки глибокого поздовжнього профілю на заготовках або їх подовжнього розкрою пилами на заготовки, називаються какао - по аналогії з рубанком-калевочніком. Верстати, що поєднують функції фугування і відбирання профілю і оснащені відповідними вузлами та агрегатами, називаються фуговально-какао.

Перший какао верстат сконструював в 1920 році в Німеччині Армін Бернер. Працюючи у фірмі Gubisch, він удосконалив конструкцію верстата і розширив спектр його функцій, в результаті чого було створено перший фуговально-клеючі чотиристоронній верстат.

Технологічні схеми чотиристоронніх верстатів

Будь чотиристоронній верстат можна розглядати як комбінацію механізмів фрезерних верстатів, згрупованих на одній станині в порядку послідовності виконання операцій з обробки деталей.

При класичній схемі розташування шпинделів (рис. 2) першим з подачі розташовується нижній горизонтальний, який, подібно до шпинделя фуговального верстата, Створює на нижній пласті заготовки прямолінійну плоску базову поверхню.

Потім в верстаті встановлюється перший вертикальний шпиндель (зазвичай справа по подачі), завданням якого є створення плоскою прямолінійною базової поверхні на кромці заготовки, яка буде строго перпендикулярна базової, сформованої на її нижній пласті. Робота цього шпинделя подібна роботі фрезерного вертикального верстата з нижнім розташуванням шпинделя, що виконує функцію фугування кромки.

У верстатах класичної схеми за першим вертикальним шпинделем слід аналогічний, але виконує функцію рейсмусові обробки для отримання заданої ширини заготовки. Цим же шпинделем може одночасно виконуватися і формування профілю на кромці.

Товщина формується верхнім горизонтальним шпинделем за рахунок зняття припуску з верхньої пласті заготовки - аналогічно обробці на односторонньому рейсмусовому верстаті. Цим же шпинделем при встановленні відповідного інструменту можна формувати і профіль на верхній пласті заготовки.

Таким чином, на чотирибічному верстаті послідовно обробляються всі чотири поздовжні поверхні деталі, що, власне, і зумовило назву обладнання.

Однак в ряді випадків послідовність розташування і кількість шпинделів в чотирибічному верстаті можуть відрізнятися від прийнятих в класичній схемі.

Основне значення при цьому має форма перетину оброблюваного профілю. У нього може бути, наприклад, велика глибина припуску, який неможливо зняти однією фрезою через необхідність великого збільшення діаметра фрези. Величина (глибина) припуску може обмежуватися потужністю приводу одного шпинделя, що не дозволить видалити припуск повністю за один прохід. У профілю можуть також бути якісь поднутренія, недоступні для горизонтальної або вертикальних фрез.

Крім того, при просуванні оброблюваної заготовки через верстат, за допомогою надійного контакту з елементами механізму подачі повинна забезпечуватися сувора рівномірність цього переміщення. Але, скажімо, при виготовленні деталей трикутного або близького до нього перетину на заготівлі просто не залишається поверхонь, придатних для контакту з вулицями механізму подачі, і остаточне формування профілю повинно здійснюватися кількома фрезами, встановленими на супортах, які розташовані якомога ближче до вихідний стороні верстата .

Все це може привести до необхідності використання в верстаті додаткових горизонтальних і вертикальних шпинделів, в тому числі нахиляється.

Але найбільш часто в калевочних чотиристоронніх верстатах для формування відносно нескладних профілів використовується п'ятий, додатковий, шпиндель, супорт якого дозволяє розміщувати його зверху, знизу, зліва чи справа від заготовки або нахиляти під будь-яким заданим кутом.

Патент на такий універсальний какао супорт, що переставляється в різні положення, був отриманий в 1954 році німецькою фірмою Weinig.

Число шпинделів, в порівнянні з класичною схемою, Збільшується і в фуговальних чотиристоронніх верстатах. А про принцип роботи цього обладнання і способах фугування мова піде в наступній публікації.

Андрій МОРОЗОВ,
компанія «медіатехнологій»
на замовлення журналу «ЛесПромІнформ»

Таблиця. Характеристики деяких чотиристоронніх верстатів (Характеристики - компанія-продавець, модель, кількість шпинделів, ширина оброблюваної заготовки, висота оброблюваної заготовки, мінімальна довжина заготовки, діаметр шпинделя, частота обертання, швидкість подачі, довжина завантажувального столу, наявність фуговального супорта, потужність двигуна 1 і 4 шпинделя, потужність двигуна 2 і 3 шпинделя, наявність какао супорта, можливі положення какао супорта, потужність двигуна какао супорта, потужність двигуна подачі, потужність двигуна підйому траверси, сумарна потужність двигунів верстата, габарити верстата, вага базового верстата; компанія виробник - БЗДС С23-4, Winner, Nortec, Gau Jing Machinery Industrial Co. Ltd GA-623H, Nortec, Machinery Industrial Co. Ltd GN-6S23, Griggio SpA G 240/5, Griggio SpA G 240/6, БЗДС С25-5a Pro, SCM Group Superset NT Plus, High Point M-180, High Point MX-180/5, Ledinek Superles 4V-S150, REX Bigmaster 310-K, SCM Group Topset Master, REX Timbermaster Type U-41-K, MIDA Alfa-500)

Малюнок 1. Схеми механізмів подачі

Малюнок 2. Схема карданного приводу роликів механізму подачі з використанням черв'ячних редукторів

Малюнок 3. Варіанти розташування шпинделів в чотиристоронніх верстатах

Таблицю і малюнки дивіться в

І від того, наскільки рівномірним буде це переміщення, багато в чому залежить якість оброблюваних деталей.

Механізми подачі на чотиристоронніх верстатах

Механізми подачі чотиристоронніх верстатів відносяться до пристроїв з фрикційної зв'язком між заготівлею та подають її органами. Переміщення заготовок відбувається за рахунок зчеплення їх поверхні з рухомими робочими елементами конвеєра подачі. При цьому долається опір у вигляді доданих до них сил тертя і поздовжніх складових сил різання.

У чотиристоронніх верстатах використовувалися і використовуються концентровані механізми подачі трьох видів: гусеничний, вальцово-гусеничний, вальцьовий - і розподілені - роликові (рис. 1).

Гусеничні механізми подачі відрізняються надійністю захоплення просуваються по столу заготовок, що виключає їх прослизання, і рівномірністю розподілу вертикального зусилля, що зменшує розпрямлення пошкоджених заготовок. Такі механізми використовуються для подачі коротких заготовок (наприклад, у вітчизняних верстатах моделей «ПАРК-8» і «ПАРК-9», призначених для обробки паркетної клепки) і в багатьох сучасних чотиристоронніх верстатах на базі двосторонніх фуговально-рейсмусових - в зоні фуговального супорта.

Вальцово-гусеничні механізми також відрізняються надійністю захоплення і високим зусиллям подачі заготовок. Використовуються переважно в верстатах для обробки важких заготовок великого перерізу, наприклад, стінового бруса.

Вальцьові, що складаються з вальців (вальці - пара паралельних приводних валів, що обертаються назустріч один одному), застосовувалися в чотиристоронніх верстатах спочатку. Ці механізми відрізняються простою конструкцією, надійністю і невисокою чутливістю до різнотовщинності просуваються заготовок.

Загальний недолік концентрованих механізмів подачі всіх трьох названих видів - просування коротких заготовок торець в торець; при косо обрізаних торцях можливо видавлювання заготовок в сторону і вгору, що призводить до необхідності збільшувати зусилля верхніх і бічних притисків в верстаті, що веде до підвищення необхідного зусилля подачі.

Тому в конструкції більшості випускаються сьогодні чотиристоронніх верстатів застосовується розподілений механізм подачі у вигляді набору приводних роликів, розташованих один за одним по всій довжині робочого столу.

Вперше чотиристоронній верстат з таким розподіленим механізмом подачі був представлений в 1960 році німецькою фірмою Harbs, а сьогодні ними оснащується переважна більшість чотиристоронніх верстатів. Гідність роликового механізму - можливість подачі заготовок з межторцевим розривом і обробки тільки однієї заготовки, яка, не будучи подталкиваемой іншими, наступними за нею, вільно проводиться приводними роликами через весь верстат. Причому і при подачі заготовок торець в торець остання завантажена заготовка не залишається затиснутою в верстаті.

Ролики такого механізму подачі встановлюються на єдиній балці на хитних важелях і одночасно грають роль верхніх притисків. У старих моделях верстатів притиск цих роликів до заготовок виконувався пружинами, а сьогодні для цих цілей використовуються пневмоциліндри. Підйом балки разом з усіма роликами і притисками для настройки на розмір обробки здійснюється за допомогою моторизованого приводу, що дозволяє також отримати вільний доступ до робочого столу верстата і його шпинделям для їх огляду і заміни фрез.

Робоча поверхня роликів в верстатах рифлена. Приводні ролики, встановлені за фрезою, що здійснює остаточну обробку, покриваються шаром зносостійкого пластмаси.

Привід подачі на чотиристоронніх верстатах

Мал. 2. Схема карданного приводу роликів механізму подачі з
використанням черв'ячних редукторів:
1 - балка;
2 - хитний важіль;
3 - ролик;
4 - шпиндель ролика;
5 - вісь обертання черв'яків редукторів;
6 - черв'ячний редуктор;
7 - карданний вал;
8 - робочий стіл верстата;
9 - напрямна лінійка

Спочатку привід обертання роликів таких механізмів подачі здійснювався від загального валу, що проходив через всю підйомну балку, за допомогою конічних зубчастих і ланцюгових передач.

Але в 1970 році німецька фірма Gubisch розробила чотиристоронній поздовжньо-фрезерний верстат
мод. GN14, в якому вперше був застосований карданний привід вальців механізму подачі, який використовується сьогодні в конструкціях багатьох аналогічних верстатів. В такому приводі кожен з роликів через карданну передачу приєднаний до вихідного валу свого черв'ячного редуктора, а розташовані на одній осі черв'яки всіх цих редукторів з'єднані муфтами і обертаються одночасно одним приводом (рис. 2), який також кріпиться на балці і піднімається разом з нею .

В якості такого приводу для обертання роликів спочатку використовувалися електродвигуни з варіаторами різної конструкції, що забезпечували безступінчасте регулювання швидкості подачі. У сучасних верстатах замість воротарів використовується частотне регулювання швидкості обертання електродвигуна механізму подачі з використанням електронних перетворювачів.

Супорти на чотиристоронніх верстатах


Будь чотиристоронній верстат оснащується як мінімум чотирма супортами: горизонтальними (нижнім і верхнім) і вертикальними (лівим і правим). При цьому ліві супорти можуть бути нахиляються. У так званих калевочних верстатах застосовується додатковий універсальний суппорт - какао.

З метою уніфікації кожен виробник обладнання намагається зробити все ці супорти однаковими. Однак на їх конструкцію сильно впливає необхідність настроювальних переміщень. Так, для нижніх і правих по подачі шпинделів потрібно радіальна настройка, і її величина мінімальна, оскільки вона необхідна тільки для регулювання припуску, що знімається встановленої на них фрезою. У той же час всі ліві і верхні шпинделі при налаштуванні на розмір оброблюваної заготовки повинні зміщуватися в значних межах. У всіх шпинделів, як правило, також є можливість осьового переміщення для настройки положення профільних фрез.

Залежно від конструкції, розробленої виробником верстата, шпинделем служить або вал електродвигуна (мотор-шпинделі), або вал, встановлений в підшипниках і приводиться в обертання електродвигуном через ремінну передачу. У найбільш простих і дешевих верстатах один електродвигун може обертати одночасно два вертикальних шпинделя.

Для передачі обертання електродвигуна до шпинделя в застарілих моделях використовуються клинові ремені, а в сучасних - тонкі синтетичні.

Точність і жорсткість шпинделів багато в чому визначається підшипниками, в яких вони встановлені. Багато виробників для здешевлення своїх верстатів застосовують звичайні підшипники, в той час як в дорогих і якісних використовуються підшипники підвищеної точності.


Вважається, що використання верстатів з мотор-шпинделями малоефективно, так як при заміні в них підшипників можливе порушення балансування ротора, що може привести до зниження якості обробки. Крім того, в супортах з ремінною передачею ремінь служить демпфером, що запобігає перевантаженню двигуна; його заміна в разі виходу з ладу обійдеться дешевше, ніж заміна мотор-шпинделя.

Для здійснення настроювальних переміщень супорти встановлюються на напрямні типу «ластівчин хвіст» або на паралельні качалки. Переміщення супортів по ним здійснюється за допомогою пари «гвинт - гайка», обертається вручну, з контролем положення по лінійці з нониусной шкалою, або, в верстатах, оснащених електронною системоюуправління, контрольованими нею серводвигунами.

Какао супорт чотиристороннього верстата


Ця назва виникла від поняття «калевка» - профіль, вистрагіваемий на кромці заготовки. Свій перший какао верстат в 1920 році сконструював в Німеччині хтось Армін Бернер. А в 1954 році німецька фірма Weinig повідомила про отримання патенту на багатоцільовий чотиристоронній верстат з какао супортом, переставляти в різні положення.

Такий супорт в залежності від виконання і моделі чотиристороннього верстата може працювати по відношенню до заготівлі тільки знизу, знизу і зліва, знизу і зверху, знизу і праворуч, а також знизу, зверху, зліва, справа або нахилятися під будь-яким кутом.

Вибір технологічних можливостей цього супорта залежить від профілів перетину деталей, що випускаються підприємством.

Калювальні супорти на вітчизняних підприємствах в більшості випадків, як правило, використовуються для вибірки поздовжнього поглиблення на нижньому боці обробленої деталі, наприклад, лиштви, або для поздовжнього розкрою фрезерованих заготовок на вузькі деталі.

Є ще один нюанс: вибираючи верстат, багато виробничників навіть не замислюються про необхідної потужності цього шпинделя, що призводить до помилок при обробці деталей. Так, для простоти розрахунків вважається, що при розкрої пилами на виконання одного пропила потрібно потужність двигуна з розрахунку 1 кВт на 1 см товщини заготовки. Тобто якщо за допомогою какао шпинделя буде виконуватися пиляння заготовки товщиною 40 мм на три частини (двома пилами), то потужність його двигуна повинна бути не менше 8 кВт.


Потужність інших шпинделів на чотиристоронніх верстатах

Якщо провести нескладний аналіз комерційних пропозицій на чотиристоронні верстати, що передаються нашими станкоторговие компаніями своїм потенційним покупцям, то виявиться, що потужність приводу шпинделів в цьому обладнанні чомусь дуже часто однакова.

Разом з тим перша з подачі нижня фреза в верстаті, що створює базу для подальшої обробки деталі, знімає з заготівлі досить невеликий припуск, і необхідна потужність її приводу нижче, ніж пропонують продавці. Такий же недостатньою може бути потужність електродвигуна правої фрези, оскільки вона видаляє припуск на кромці заготовки, яка завжди свідомо вже найбільшої ширини пласти.

Найбільш потужним з усіх перерахованих повинен бути привід верхньої горизонтальної фрези, якій видаляється збільшений припуск, що включає в себе всі неточності розмірів заготовки по товщині і ширині. Досвід показав, що потужність її двигуна повинна бути не менше 11 кВт. Причому і цього може виявитися недостатньо, якщо передбачається обробка глибоких профілів.

Недолік потужності хоча б одного, будь-якого, шпинделя веде до необхідності зниження швидкості подачі, що зменшує продуктивність верстата.

Склад і розташування шпинделів чотиристоронніх верстатів

На рис. 3 наведено приклади деяких з можливих варіантів взаємного розташування шпинделів в чотиристоронніх верстатах. Виробничники повинні вибрати їх заздалегідь, до придбання верстата, виходячи з необхідного профілю оброблюваної деталі.

Так, при розташуванні шпинделів, показаному на рис. 3.1, можлива обробка деталей, що мають прямокутний профіль або неглибоке профілювання з чотирьох сторін. Склад шпинделів, наведений на рис. 3.2, дає можливість фрезерувати глибокий профіль на нижній пласті деталі, а конфігурація шпинделів, показана на рис. 3.3, - на правій (з подачі) кромці.

Якщо склад агрегатів верстата відповідає представленому на
Мал. 3.4, за допомогою какао супорта, що розміщується в різні положення, можна виконувати глибокі профілі на всіх поверхнях деталі і здійснювати її повздовжній розкрій.

Додатковий нижній шпиндель, як в схемі, зображеної на рис. 3.5, дає можливість, наприклад, при фугуванні з використанням гребенчатого робочого столу, вирівнювати поверхню нижньої пласті деталі і фрезерувати на ній профіль за допомогою какао шпинделя.

Для вибірки глибокого профілю по лівій кромці і інших поверхонь деталі служать додатковий вертикальний і какао шпинделі (схема 3.6).

Розташування шпинделів, відповідне схемою 3.7, дозволяє отримувати U-образні профілі, а зображене на схемі 3.8 - Н-образні.

Схема розташування шпинделів, наведена на рис. 3.9, дає можливість фрезерування профілів К-образного перетину, а схема, показана на рис. 3.10, - ще більш складних, з додатковими поздовжніми канавками.

На верстатах, в яких шпинделі розташовані відповідно до схем на рис. 3.11 і 3.12, можна отримувати профілі Х-образного перетину.

Шпинделі можуть бути послідовно розташовані і в іншому порядку, наприклад, в такому, який дозволяє розподілити припуск, що знімається при формуванні профілю, на дві або навіть три фрези. Крім того, деякі профілі не можуть бути отримані без нахилу хоча б одного шпинделя.

Тому провідні верстатобудівники на замовлення того чи іншого споживача можуть виготовити чотиристоронні верстати, у яких є десять і більше шпинделів. Сьогодні верстати з нестандартним розташуванням шпинделів часто зустрічаються на ринку відремонтованого, що був у використанні обладнання.

Шум від чотиристоронніх верстатів


У багатьох країнах гранично допустимий рівень шуму на робочому місці законодавчо встановлений в межах 85 децибел (дБ). Там, де рівень шуму перевищує це значення, повинні застосовуватися засоби захисту. Фактично, 85 дБ - це граничний рівень шуму, вплив якого на людину може тривати вісім годин без шкоди для слуху. Збільшення цього рівня шуму на 3 дБ відповідає подвоєнню інтенсивності впливу і зменшення в два рази допустимого часу впливу звуку. При рівні 88 дБ допустимий час впливу складе чотири години, при 91 дБ - дві години і т. Д. Це означає, що шум 110 дБ вухо може переносити всього декілька хвилин.

Але саме такий рівень шуму характерний для всіх працюючих чотиристоронніх верстатів. І його зниження не допомагає навіть наявність у обладнання шумопоглинаючих кожухів, як правило, відкритих позаду верстата і мають швидше декоративне, ніж захисне призначення. Тому такі верстати на виробництвах слід поміщати в спеціальну звукоізолюючу кабіну (рис. 4), а верстатники під час роботи в обов'язковому порядку повинні носити антифони.

Чотиристоронні верстати - один з основних видів обладнання на будь-якому деревообробному підприємстві, і від їх правильного вибору часто залежить не тільки якість продукції, але і продуктивність підприємства. Це означає, що при виборі верстата слід звертати увагу не тільки на його ціну, потрібно ще уважно вивчити конструкцію такого обладнання і пропозиції потенційних постачальників, зокрема, порівнявши їх з потребами підприємства, і тільки тоді приймати остаточне рішення про придбання.

Андрій МОРОЗОВ,
компанія «медіатехнологій»,
на замовлення журналу «ЛесПромІнформ»