Оснастка для строгального станка по металлу

Обновлено: 28.09.2024

Приспособления для строгальных станков значительно расширяют возможности использования станков ЧПУ подобного типа. Ниже приведен перечень устройств для выполнения различных операций при обработке заготовок разной формы.

Приспособление строгальных станков для обработки цилиндрических поверхностей

Для строгания вогнутых цилиндрических поверхностей, профилированных по дуге окружности, можно использовать простое приспособление для строгальных станков, состоящее из радиальной тяги 3, соединенной шарнирами 2 с кронштейном 1 и с салазками суппорта (рис. 1). Винт вертикальной подачи суппорта отсоединен от салазок. При работе с такой наладкой каретка суппорта перемещается по поперечине обычным образом, а благодаря одновременному вертикальному перемещению салазок суппорта, осуществляемому радиальной тягой 3, резец строгает цилиндрическую поверхность.

Рис. 1. Приспособление для строгания криволинейных поверхностей: 1 - кронштейн; 2 - шарниры; 3 - радиальная тяга.

Приспособление строгальных станков для нарезания винтовых канавок

Винтовые канавки с очень большим шагом нарезать на обычных фрезерных станках нельзя. Пользуясь простым приспособлением для строгальных станков, показанным на рис. 2, α, такие канавки можно изготовить на продольно строгальном станке.

Приспособление состоит из настольных центров 1, стержня 3, нагруженного на одном конце и скрепленного другим концом с обрабатываемой заготовкой 2, и наклонной планки 4. Верхний конец последней прикреплен к стойке станка, нижний привернут к станине. Шаг нарезаемой канавки зависит от наклона этого стержня. Резец выбирают соответственно форме нарезаемой канавки. По мере движения стола стержень 3, опиравшийся Вначале на нижнюю часть планки 4, постепенно поднимается, скользя По планке, и поворачивает обрабатываемую заготовку на нужный угол по часовой стрелке.

Поворот заготовки можно осуществлять не только при помощи нагруженного стержня. На рис. 2, б показано приспособление, в котором для этой цели применена шестерня 1 с рейкой 2. Один конец рейки связан роликом с наклонной планкой 3. При движении стола рейка движется в поперечном направлении и поворачивает заготовку 4 на угол, определяемый наклоном планки.

Рис. 2. Нарезание винтовых канавок большого шага на продольно-строгальном станке.

Приспособление для строгания на станке линейчатых поверхностей

Линейчатые поверхности фасонного профиля можно строгать без разметки и с большой точностью, применяя несложное приспособление для строгальных станков - копировальный суппорт (рис. 3).

Вместо вертикального винта суппорта устанавливают гидроцилиндр с поршнем. Гидроцилиндр скрепляют с салазками суппорта 1, а шток поршня посредством установочного винта - с кареткой 2 суппорта. К салазкам суппорта крепится кронштейн 3, в котором смонтирован гидравлический щуп. Копир или шаблон 4 крепят к поперечине с помощью кронштейнов 5.

Работа копировального суппорта продольно-строгального станка отличается от работы гидравлической схемы копировально-фрезерного станка (см. Копировально фрезерный станок по металлу) периодичностью работы. Гидросуппорт продольно-строгального станка работает только в моменты поперечной подачи резца; во время рабочего хода стола салазки суппорта жестко скреплены с кареткой гидравлическим зажимом 6, которым управляет цилиндр зажима суппорта.

Рис. 3. Гидрокопировальный суппорт продольно строгального станка.

В момент реверсирования стола с обратного хода на рабочий с помощью конечного выключателя включается электродвигатель поперечной подачи (см. Продольно строгальный станок по металлу); одновременно включается электромагнит Эм1 двухпозиционного четырехходового золотника З1, который направляет поток масла от аккумулятора Ак и насоса H в штоковую полость гидроцилиндра зажима 6. Салазки суппорта освобождаются. Одновременно происходит поперечная подача каретки суппорта. Щуп гидросуппорта перемещается по шаблону и устанавливает резец на заданную высоту. В начале рабочего хода, прежде чем резец врежется в заготовку, с помощью конечных выключателей, установленных на станине, Выключается электромагнит Эм1. Масло от аккумулятора и насоса направляется в бесштоковую полость гидроцилиндра зажима; происходит зажим салазок, и начинается процесс резания. Вследствие кратковременности работы гидросуппорта и отсутствия сил резания во время его работы, а также наличие аккумулятора и автоматической разгрузки насосной станции, мощность электродвигателя насоса в несколько раз меньше, чем у аналогичного суппорта токарного станка. Зарядка аккумулятора происходит во время рабочего и обратного ходов и контролируется с помощью клапана К и золотника 32, который соединяет насос Н с баком по окончанию зарядки аккумулятора.

Приспособления строгальных станков для изготовления смазочных канавок

Смазочные канавки на направляющих станков обычно изготовляют вручную при помощи канавочника. Эту операцию можно производить с помощью приспособления на продольно строгальном станке, который оснащен прорезной головкой взамен строгального суппорта. Устройство состоит из электродвигателя 1 (рис. 4), червячного редуктора 2 и шпинделя 3 с резцедержателем 4. В резцедержателе на рычаге, плечо которого равно радиусу прорезаемой канавки, закрепляется резец 5, который при включении электродвигателя движется по окружности.

Во время прорезания канавки стол станка остается неподвижным; он перемещается на величину шага канавок только после окончания прорезки очередной канавки. Для работы на гранях V-образных направляющих с этим приспособлением для строгальных станков, головку станка поворачивают на соответствующий угол.

Рис. 4. Приспособление для строгальных станков при изготовлении смазочных канавок на направляющих: α - устройство для нарезания канавок; б - нарезанные канавки.

Строгальные станки по металлу

Строгание – процесс снятия слоёв металла с плоских поверхностей заготовок. Применяется, наряду с фрезерованием, но отличается иной кинематикой движения рабочего инструмента: если фреза совершает вращательное движение, то резец на строгальном станке – возвратно-поступательное. На таком оборудовании иногда выполняют также пазы и канавки.

Советский строгальный станок

Разновидности

Строгальный станок по металлу может быть продольно-строгальным или поперечно-строгальным. Принцип обработки заготовок на этих разновидностях принципиально различен. Продольно-строгальные станки предназначены для обработки сравнительно коротких поверхностей, поэтому в них перемещение получает стол, к которому прикрепляется обрабатываемое изделие, в то время, как резец устанавливается в резцовой головке суппорта, и относительно станины станка не движется. В поперечно-строгальном станке всё наоборот: движется резец, а установленный на столе полуфабрикат – неподвижен.

Строгальные станки проигрывают фрезерным в производительности, поскольку имеют стадию холостого хода, когда заготовка или резец перемещаются в новое положение. Зато привод не является таким энергоёмким, т.к. вращательное перемещение рабочего инструмента (как в фрезерных станках) требует от приводного электродвигателя повышенных затрат работы.

Классификация рассматриваемого металлорежущего оборудования может быть произведена и по другим параметрам:

По типу привода. Выпускаются агрегаты с гидравлическим приводом хода стола (или инструмента), а также с кривошипно-кулисным вариантом привода. У первых скорости подвижных узлов – постоянны, а у вторых могут изменяться сообразно особенностям технологии обработки. Для этого достаточно переустановить в новое положение камень кулисного механизма.
По количеству рабочих поверхностей, которые могут обрабатываться одновременно. Четырёхсторонние строгальные станки по металлу могут вести обработку одновременно по всем граням полуфабриката, в то время, как двухсторонние – только с противоположных сторон. Соответственно, суппорт станков первой разновидности имеет более сложную конструкцию и предназначается для установки четырёх резцов. Односторонние станки – преимущественно малогабаритные.
По мощности привода. Малогабаритные станки ограничены в своих функциональных возможностях, но привлекают потребителя небольшой ценой и компактностью, поэтому могут устанавливаться на небольших металлообрабатывающих производствах, или даже в частных мастерских.
По конфигурации перемещения инструмента или стола. Для сложных траекторий производятся фасонно-строгальные станки по металлу, которые снабжаются системой ЧПУ. Они находят применение в мелкосерийном производстве, при необходимости получения на изделиях сложных плоских поверхностей. Квалификация рабочего при этом особого значения не имеет, поскольку все перемещения выполняются по заблаговременно введенным в память системы координатам.

Устройство

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

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

Номенклатура и обозначение

Все типоразмеры строгального оборудования входят в группу станков для обработки плоских поверхностей. При этом отдельно маркируются станки общего назначения (как поперечно-, так и продольно-строгальные), специализированные и специальные.

Общий классификационный индекс для такого оборудования включает в себя буквенно-цифровое обозначение вида ХХХХ. Первый индекс – цифра – определяет отнесение станка к определённому виду. Для рассматриваемого оборудования это всегда цифра 7. Далее следует цифра, которая указывает на тип станка:

1 – одностоечный продольно-строгальный;
2 — двухстоечный продольно-строгальный;
3 – поперечно-строгальный;

Схемы обработки металла строганием

Последние две цифры маркировки обозначают основной технологический параметр оборудования. Как правило, это – наибольший габарит обрабатываемого изделия в дециметрах. Например, 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.

Строгальные валы

Строганием обрабатывают металлические и деревянные заготовки. С помощью этого процесса будущей детали придают необходимую форму и качество поверхности. Рабочие валы в строгальных станках называют строгальными валами.

Классификация строгальных валов

В строгальных станках применяются следующие виды режущих валов:

горизонтальные верхние;
горизонтальные нижние;
прямые;
валы с фасонными ножами;
шейперные;
секционные.

По геометрическим размерам все они делятся на две категории: тонкие и толстые. К толстым относятся валы, имеющие толщину от 8 до 12 мм. Их длина составляет от 50 до 1200 мм. Наиболее часто строгальные валы изготавливают длиной 200 мм, 400мм и ножевой вал 600 мм. Ширина варьируется от 80 до 100 мм. К тонким относятся ножи с размерами: толщина 2,5-5 мм, длинна такая же, как у предыдущих, ширина равна 40 мм.

По форме они бывают круглые и квадратные. Современные производители выпускают большое количество разновидностей строгальных ножей. Это вызвано постоянным совершенствованием технологии обработки деталей, стремлением дизайнеров создавать всё боле оригинальные конструкции, борьбой за экономию ресурсов и сокращением времени на обработку.

Самые простые имеют цилиндрическую конструкцию, в которую вмонтированы специальные ножи. Таким образом, создаётся режущий инструмент для деревообрабатывающего станка.

Секционный — конструктивно выполнен в виде отдельных секций. Такая конструкция позволяет осуществлять подачу заготовок, у которых имеется различная толщина. Подобная конструкция строгального вала значительно снижает время на обработку детали.

Шейперный вал отличается от остальных тем, что сами ножи располагаются по спирали. Кроме этого они повёрнуты на небольшой угол относительно направления оси самого вала. Применение такой конструкции позволяет обеспечить плавный вход ножей в обрабатываемую деталь. Повышается качество обрабатываемой поверхности и исключается эффект надрыва поверхности деталей.

Шейперный вал «кукуруза»

Особое место занимают строгальные валы, которые имеют наименование «кукуруза». Их конструкция достаточно многообразна. Самыми простыми являются шейперные. Они представляют собой стержень, на котором нарезано специальное сечение. С его помощью осуществляют обработку детали. Более сложные, относящиеся к классу кукуруза – это режущий инструмент наборной конструкции. Отдельные детали представляют собой резцы, расположенные таким образом, что они отдалённо напоминают кукурузный початок. Если подходить более строго к терминологии, они имеют более точное наименование — фрезы.

Сегодня многие производители ножей для рейсмусов и фуганков пытаются добиться многофункциональности, высокого качества обработки и снижения уровня шума. Так ножевой вал JET «helical» относится к категории сегментированных строгальных валов. В своём составе он имеет большое количество лезвий, выполненных из твёрдых сплавов. За счёт этого удалось добиться высокого качества обработки и существенно снизить уровень шума.

Ножевой вал JET «helical»

В этом же направлении двигались разработчики ножей «Xylent». После нескольких лет научной и экспериментальной работы им удалось создать ножи с пониженным уровнем шума. Этот вал специально был разработан для рейсмусовых, фуговальных и комбинированных станков Scm.

К высококачественным строгальным ножам профессионалы относят ножи марки Tersa (Терса). Их конструкция имеет следующую особенность. Ножи устанавливаются в специальные выемки на валу, которые крепится на шпинделе станка или в головку фрезы.

Строгальный вал Tersa

Наиболее распространёнными и относительно недорогими являются строгальные валы, которыми оснащаются деревообрабатывающие станки муравей. К этому классу относиться и строгальный вал Белмаш. Он достаточно прост и оснащён тремя ножами, но показывает достаточно неплохое качество обрабатываемых поверхностей.

Ножевой вал Белмаш

Классификация станков для обработки поверхности

Подобные станки бывают трёх видов:

односторонние;
двухсторонние;
четырёхсторонние.

Однако независимо от количества обрабатываемых сторон, от которого зависит точность и качество детали, основным элементом является применяемый режущий инструмент. С его помощью на деревообрабатывающем оборудовании производят: доски высокого качества, погонажные изделия (плинтусы, наличники, паркет), элементы строительной отделки. Используя различные виды такого инструмента, с хорошо заточенными ножами можно производить конечную отделку любой поверхности (горизонтальной, вертикальной, наклонной).

При изготовлении деревянных изделий применяется более подробная классификация таких станков:

продольно строгальные;
поперечно строгальные;
рейсмусовые;
фуговальные.

На современном оборудовании часто несколько операций совмещается. Это позволяет экономить время на доведение деталей до нужного качества и сократить затраты энергии.

Как сделать фуганок своими руками

Зачастую обработка древесины проводится путем строгания. Строгание – процесс с прямолинейной подачей дерева в зону резания, когда плоскость резания, поверхность резания и обработанная поверхность совпадают. Строгальный станок имеет вал с ножами, которые установлен на станине и движется вокруг своей оси. При этом заготовка совершает возвратно-поступательное движение. Большой популярностью пользуется фуговальный станок. Подобный станок по дереву используется в домашних условиях на протяжении последних нескольких лет. Промышленные модели подобного оборудования имеют достаточно большую стоимость, но можно сделать и самодельный фуганок, которые также можно использовать при обработке дерева.

Сборка самодельного фуганка

Основные узлы

Прежде чем сделать самодельный фуганок нужно создать чертежи и разобраться с основными элементами, которые будут входить в схему. Как правило, строгальный станок состоит из следующих основных элементов:

станины;
вала с ножом;
ролика;
электродвигателя, от которого подается вращение;
нескольких столов;
упорного конька.

Устройство фуговального станка

Создаваемый чертеж самодельного фуганка должен содержать информацию о том, на каком расстоянии устанавливается электродвигатель с роликом и вал с ножами. Схема определяет то, насколько будет уменьшено количество вращений на выходе и увеличена мощность.

Конструкция строгольного стола

Изготавление

Изготавливаем станину

Основанием для станка становится станина. Сделать ее можно своими руками с учетом нижеприведенных моментов:

Больше всего для создания станины самодельного фуганка подходит металлопрофиль. Он обладает небольшим весом, прост в демонтаже.
При создании чертежа следует учитывать то, что конструкция должна распределять оказываемую нагрузку, быть устойчивой.
Все элементы должны быть прочно закреплены. Механизм, устанавливаемый на станину, с учетом обрабатываемого материала оказывает существенную нагрузку.
Крепление элементов между собой проходит сваркой или резьбовыми соединениями. Если нужно, чтобы самодельный фуганок был мобильный и транспортировался при необходимости, тогда нужно выбирать резьбовое соединение. Сварка более надежная, но конструкция будет неразборной.

Стоит учитывать, что фуговальный станок должен устанавливаться ровно. Поэтому при соединении всех элементов строго выдерживается уровень.

Установка вала с ножами

Самодельный фуганок, как и промышленный вариант исполнения, имеет барабан ножами на поверхности, который при вращении проводит снятие дерева с поверхности заготовки. К особенностям установки этого элемента отнесем:

Барабан представляет собой механизм, который состоит из двух подшипников, лезвия и центрального вала, на который передается вращение.
Сделать лезвиями своими руками практически невозможно, так как для этого нужен токарные и вертикально-фрезерный станок.
Барабан устанавливается на станину через подшипники, которые имеют специальные крепления.
Механизм с лезвиями должен прочно крепится к основанию, так как именно на этом узле концентрируется вся нагрузка.
На конце выходного вала должен быть установлен ролик для ремня. При этом изготовить его можно самостоятельно. Подбирать профиль этого элемента следует под профиль ремня.

Многие чертежи имеют схему, при которой лезвия на оси устанавливается в центральной части станины.

Конструкция имеет два стола, которые расположены на противоположенных сторонах барабана. Сложность их изготовления заключается в том, что механизм крепления должен жестко фиксировать поверхность. Фуговальный станок, созданный своими руками, должен иметь гладкую поверхность столов. Это связано с тем, что подача дерева будет проводится при сильном прижиме. Если между столом и заготовкой возникает сильное трение, то обработка существенно затрудняется.

Кроме этого следует учитывать тот момент, что стол должен выставляться по уровню относительно барабана с лезвиями. При этом высота должна регулироваться, для чего устанавливается специальные механизм. Своими руками можно создать подобный механизм регулировки путем использования резьбового соединения.

Еще одним важным моментом можно назвать то, что стол должен иметь ширину и длину согласно тому, какие заготовки будут подаваться. Сделать можно также разборный механизм своими руками.

Установка двигателя с приводом

Вращение режущего инструмента происходит от электрического двигателя. При рассмотрении рекомендаций по установке электродвигателя рассмотрим следующие моменты:

Достаточно важно правильно выбрать тип электродвигателя и его мощность. Строгальный самодельный фуганок за один проход может снимать достаточно большой слой материала. Для бытового использования подойдет электродвигатель мощностью более 1 кВт. В последнее время большой популярностью пользуются модели, которые питаются от 220 В.
Станок будет работать правильно в том случае, если шкив электродвигателя будет находится в одной плоскости с шкивом барабана. Сделать это достаточно сложно, нужно использовать измерительные инструменты и уровень.
Важно правильно подобрать диаметры шкивов. Разность диаметров позволяет уменьшить количество оборотов на выходе, что значительно повышает тяговую силу.
Ремень должен быть хорошо натянут. Стоит учитывать, что они производятся согласно установленным стандартам и имеют определенную длину. Поэтому расстояние между шкивами тщательно вымеряется.
Рекомендуется создавать посадочное место на самодельном фуганке для электродвигателя с возможностью регулировки его положения. Этот позволит проводить натяжение ремня в случае, когда его длина увеличилась из-за износа.

Особое внимание уделяют безопасности самодельного фуганка. Электродвигатель станка должен иметь заземление не через станину, так как при определенных обстоятельствах возможно поражение током.

Жесткий упор

Последним конструктивным элементом, который также можно создавать своими руками, является жесткий упор. Он необходим для выдерживания прямолинейного движения заготовки вдоль стола. Для этого мастери во время подачи заготовки в продольном направлении также оказывает поперечное усилие. Упор устанавливается на дальнем краю стола, своими руками его можно сделать из обычного куска дерева, для чего достаточно повысить качество поверхности для минимальной степени шероховатости.

В заключение отметим, что самодельный фуганок делают как можно более безопасным, так как он имеет большое количество вращающихся элементов. Для этого из дерева или пластика можно создать специальный кожух, который закроет электродвигатель, ролики и ремень. Также нужно обращать внимание на то, что самодельный фуганок должен иметь жесткую установку.

Читайте также: