Деревообработка Оборудование

Станки токарные для столярно-мебельных производств

Токарные станки предназначены для получения из массивной древесины тел вращения — балясины для лестниц, столбы для лестниц, стойки, накладки в виде секторов (точеная деталь распиливается пополам вдоль оси), карнизы для штор, элементы детских игрушек и т. п.

Станки можно квалифицировать по различным признакам:

  • по виду получаемых деталей: для длинных деталей, для деталей типа тарелок, для мелких изделий, для изделий с рисунком;
  • по конструктивным признакам: продольной обточки и лобовые; без ко­пира и с копиром;
  • по уровню механизации: с ручной или механизированной подачей ин­струмента; полуавтоматы, автоматы, станки с ЧПУ;
  • по виду используемого режущего инструмента: стамеска, профильный нож, пила, фреза.

На рисунке 1 показаны простейшие схемы станков для точения ста­меской и резцом на суппорте.

Базовый способ— это использование стамесок (рис. 1). Они имеют полукруглую или плоскую режущую кромку, канавку для схода стружки; удерживаются, направляются или перемещаются только вручную. Другой спо­соб обработки — это точение детали с помощью резца (рис. 2), закреплен­ного в суппорте так же, как в металлорежущих токарных станках. Благодаря линейным направляющим суппорт перемещается вдоль и поперек оси враще­ния заготовки и тем самым осуществляет подачу инструмента относительно обрабатываемой детали.

Точение стамеской

Рис. 1 Точение стамеской1 — заготовка; 2 — стамеска; 3 — подручник; 4 — электропривод.

Рис. 2 Точение резцом на суппорте: 1 — резец; 2 — суппорт; 3 — шпиндель с па троном; 4 — задняя бабка с центром; 5 — станина (ЛПИ, 3 — 2011).

Ручная подача осуществляется через зубчатые или винтовые передачи. Специальная конфигурация резцов позволяет выполнять не  только наружное точение, но и подрезку торцов, изготовление канавок и в не­которых случаях— расточку внутренних поверхностей деталей типа втулка. Ряд моделей токарных станков снабжаются электромеханическими приводами подачи, что дополнительно упрощает процесс обработки, а также открывает возможность интеграции станка в электронную систему управления производ­ством.

Заготовка крепится в центрах, пустотелом патроне шпинделя или на планшайбе (для деталей типа тарелок), зажимается центром на задней бабке, которая перемещается по направляющей станины станка.

При обработке в центрах точение может производиться по копиру, кото­рый позволяет получать серию совершенно одинаковых деталей. Копир — это особый элемент токарного станка, имеющий эталонную поверхность. Суппорт, на котором закреплен режущий инструмент, имеет жесткую связь с копиром для того, чтобы траектория движения инструмента в точности совпадала с кон­туром копира (рис. 3).

Точение по копиру

Рис. 3 Точение по копиру: 1 — копир; 2 — суппорт с резцом; 3 — заготовка.

Копиры бывают плоскими или цилиндрическими. Цилиндрический копир считается более технологичным с точки зрения изготовления. Как правило, с помощью копира можно выполнять наружное точение по всей максимально допустимой длине заготовки. Вместе с тем копировальное устройство имеет ограничения в использовании: нельзя точить некоторые детали ступенчатой формы, существует минимальный порог радиусов переходов поверхностей, действует ограничение на конусность.

Для изготовления небольших цилиндрических деталей сложной формы широко используют фасонные резцы (рис. 4).

Точение фасонным резцом

Рис. 4 Точение фасонным резцом: 1 — фасонный резец; 2 — заготовка,

Такой резец, изготовленный из инструментальной стали, также является телом вращения, но имеет «обратный» профиль. За счет выборки особой кон­фигурации формируются режущая кромка и передние углы на всей режущей части инструмента. Для формообразования достаточно установить такой фа­сонный резец в суппорт и подать его к заготовке в направлении, поперечном ее оси вращения. Производительность метода весьма высокая, метод предназна­чен для массового производства деталей.

Если необходимо точить изделия шаровидной формы, то применяется об­работка в патроне или зажимной цанге, где крепление также только с одной стороны. На таких токарных станках вместо резцов и копира используются профильные резцы под каждое изделие.

Для получения деталей типа тарелок иногда вместо отдельного лобового станка используют приставку к токарному станку для продольной обточки (рис. 5). Щитовая заготовка кренится на планшайбе станка 5, а режущий инструмент — в резцедержателе 4. Обработка ведется при вращательном дви­жении заготовки и поступательном движении режущего ножа (ручная подача инструмента).

Чтобы получить поверхность с минимальной шероховатостью без допол­нительной операции, вместо резца используют цилиндрическую фрезу (рис. 6). Ось фрезы параллельна оси вращения заготовки.

Приставное лобовое устройство к токарному станку ТС-40

Рис. 5  Приставное лобовое устройство к токарному станку ТС-40: 1— основание; 2— стойка; 3— суппорт; 4 — резцедержатель; 5 — планшайба.

Фрезерный модуль

Рис. 6 Фрезерный модуль: 1 — цилиндрическая фреза; 2 — деталь

С помощью индивидуального привода она может вращаться и тем самым повышать окружную скорость резания до оптимального уровня (40-70 м/с). Ре­шается несколько задач одновременно: задается максимальный припуск, повы­шается производительность при черновом точении, обеспечивается получение гладкой поверхности детали без рисок и микронеровностей на этапе чистового точения, исключается дополнительная операция— шлифование. К тому же стойкость фрезерного инструмента значительно выше, чем у токарного резца.

Схема обработки вращающимся инструментом позволяет без труда полу­чать изделия, которые невозможно изготовить на традиционном токарном станке. Такие станки называются фрезерно-токарными или профильно-токар­ными. Их используют чаще всего для получения деталей со спиралями различ­ного профиля, глубины и шага (рис. 7).

Фрезерование спиралевидных пазов

Рис. 7 Фрезерование спиралевидных пазов: 1— фрезерный модуль; 2— шкив; 3— трос; 4 — суппорт; 5 — заготовка.

Профиль паза зависит от выбранного инструмента. На практике для таких целей используют концевые профильные фрезы с резцами из твердого сплава. Паз спиральной формы — это результат взаимосвязанного движения фрезерно­го модуля и заготовки.

Для получения пазов с формой спирали токарный станок настраивается следующим образом. Шпиндель, в котором установлена заготовка, отключается от привода и подключается к суппорту фрезерного модуля с помощью кинема­тической связи. В качестве связующих элементов могут использоваться трос и специальный широкий шкив с поверхностью под укладку троса. За один оборот шпинделя с заготовкой суппорт с фрезой перемещается на определенное рас­стояние, равное длине условной окружности шкива. Это расстояние также яв­ляется шагом спиралевидной траектории движения фрезы относительно заго­товки. Меняя шкивы, можно получать пазы в форме спирали с разным шагом. При переустановке шкива на определенный угол можно фрезеровать несколько пазов на одной детали. Станок подобного назначения показан на рисунке 8.

Токарный станок Mimimax Т/124

Рис. 8 Токарный станок Mimimax Т/124 (SCM Group, Италия)

Таковы станки серии КТФ от фирмы «Прогресс» (Московская обл.). На рисунке 9 показан фрезерно-токарный станок-полуавтомат КТФ-7. На

станке можно получать изделия типа балясин длиной до 1,2 м из заготовки с максимальным поперечным размером до 180 мм. Обработка ведется дисковой фрезой диаметром 250 мм. Цикл обработки одной детали составляет 5-6 мин.

Фрезерно-токарный станок-полуавтомат КТФ-7

Рис. 9 Фрезерно-токарный станок-полуавтомат КТФ-7 («Прогресс ЛТД», Московская область) и детали, получаемые на этом станке

Проходной способ получения точеных деталей с рифлением реализован в итальянском станке от фирмы Borgonovo Renzo (рис. 10).

Станок для получения точеных деталей с рифлением

Рис. 10 Станок для получения точеных деталей с рифлением в проходном режиме (Borgonovo Renzo, Италия)

Станки предназначены для получения точёных деталей практически лю­бой длины. Диаметр заготовок — от 8 до 60 мм, скорость подачи — до 3 м/мин. Сердцем станка является патентованный режущий узел. Привод осуществляет­ся от шестеренчатого двигателя, позволяющего вести обработку на различных скоростях. Возможна нарезка левой или правой спирали с заданным шагом. Станок используется в производстве багетных реек.

Круглопалочные станки (рис. 11) также являются станками проходно­го типа и предназначены для изготовления длинных деталей цилиндрической формы или с плавно меняющимся по длине диаметром.

Схема круглопалочного станка КПА20-1

Рис. 11 Схема круглопалочного станка КПА20-1: 1 — станина; 2 — электродвигатель; 3 — направляющая втулка; 4,9 — ролики; 5 — пружи­на; 6— ось; 7— шпиндель; 8 — ножевая головка; 10— заготовка; 11 — лоток; 12— рас­порная втулка; 13 — усеченные корпуса.

Режущий инструмент станка— полая ножевая головка (рис. 12). Перед началом работы необходимо установить на шпиндель станка втулку, внутренний диаметр которой соответствует диаметру изделия, и закрепить на головке резцы. При этом используют цилиндрический эталон заданного диаметра. При враще­нии головки ее ножи должны слегка касаться своей прямолинейной частью по­верхности эталона. Подача заготовки выполняется профильными роликами.

Ножевая головка круглопалочного станка

Рис. 12 Ножевая головка круглопалочного станка: 1 — корпус; 2 — резцедержатель; 3, 5 — болты; 4- нож

Сегодня на рынке представлен российский круглопалочный станок КПА- 50 (для заготовок квадратного сечения размером не более 50×50 мм, минималь­ная длина заготовки — 400 мм, скорость подачи — до 18 м/мин), а также китай­ские станки FS-60 и Мс9060 (рис. 13) примерно с такими же параметрами.

Круглопалочный станок Мс9060

Рис. 13 Круглопалочный станок Мс9060 (Rautec, Китай)

Токарные станки с программным управлением позволяют резко поднять производительность труда. Программное управление станков дает возможность отказаться от использования копиров, а использовать управление перемещени­ем режущего инструмента за счет встроенного компьютерного оборудования и соответствующего программного обеспечения. Такие станки эффективно при­меняются для производства эксклюзивных сложногеометрических токарных изделий (балясин, ножек стульев, деталей мебели, детских игрушек и пр.) из различных пород древесины.

В станке, показанном на рисунке 14, преду­смотрены два режущих инструмента— один выполняет черновую обточку, другой— чистовую. За один цикл возможно выполнение всех необходимых операций обработки. ЗО-сканер, поставляемый в комплекте со станком, позво­ляет не тратить время на создание программы. Образец устанавливается в ста­нок, суппорт с ЗП-сканером совершает ход вдоль образца, в системе ЧПУ со­здается объемная модель изделия — программа готова к работе.

Токарный станок с ЧПУ и 3D-сканером MSK-3200

Рис. 14 Токарный станок с ЧПУ и 3D-сканером MSK-3200 и узел чистовой обточки (поставщик «КАМИ-Станкоагрегат»).

Заслуживает внимания токарно-гравировальный станок с ЧПУ (рис. 15). Станок имеет портальную конструкцию. По порталу перемещается гра­вировальный инструмент, вертикальные перемещения которого создают необ­ходимый рисунок на вращающейся или неподвижной детали.

Токарно-гравировальный станок с ЧПУ

Рис. 15 Токарно-гравировальный станок с ЧПУ мод. Beaver 1200FC (поставщик «КАМИ-Станкоагрегат»).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *