Продольно строгальный станок по металлу

Обновлено: 19.05.2024

Продольно строгальный станок по металлу, в зависимости от устройства поперечины бывает двустоечным, у которого поперечина поддерживается двумя стойками, и одностоечным.

Одностоечные продольно-строгальные станки применяют для обработки заготовок крупных деталей, у которых размеры обрабатываемых поверхностей соответствуют характеристике станка, а габариты не допускают обработки на двустоечном станке подходящих размеров, например, заготовок длинных и широких деталей (станин и т. п.), свисающих с одной стороны стола и не требующих обработки по всей ширине. В остальном одностоечные продольно-строгальные станки можно использовать для выполнения всех нормальных строгальных работ.

На рис. 1 показан станок продольно строгальный станок 7212, а на рис. 2 - его кинематическая схема.

Рис. 1. Основные узлы продольно строгального станка по металлу 7212: 1 - станина; 2 - стол; 3 – траверса (поперечина); 4 - вертикальные суппорты; 5 - подвеска пульта управления; 6 - портал; 7 - коробка подач вертикальных и бокового суппортов; 8 - привод стола; 9 - боковой суппорт.

Станина продольно строгального станка

Станина продольно строгального станка по металлу представляет собой чугунную отливку коробчатого сечения с двумя, а у тяжелых станков с тремя (например, у мод. 7240) продольными направляющими, плоского и V-образного профиля. Станки с большой длиной строгания имеют составную станину — из секций, скрепляемых болтами при монтаже станка.

Рис. 2. Кинематическая схема продольно строгального станка 7212.

Направляющие продольно строгального станка по металлу

Направляющие станины защищены от пыли и частиц стружки стальными лентами, которые закреплены на концах направляющих и проходят через щель в столе. По этим направляющим перемещается возвратно поступательно стол коробчатой формы с внутренними ребрами жесткости. Для повышения износостойкости и предупреждения задиров направляющие стола снабжены пластмассовыми накладками. На рабочей поверхности стола имеются Т-образные пазы и стопорные отверстия для надежного закрепления обрабатываемой заготовки детали.

К нижней поверхности стола между его направляющими прикреплена косозубая рейка привода стола. Вместо косозубой применяются также прямозубые или же червячные рейки. Рейка последнего типа, в паре с червяком, обеспечивает более высокую плавность перемещения и реверсирования, так как в зацеплении с червячной рейкой находится одновременно большее число зубьев червяка, чем число зубьев реечного колеса в зацеплении с прямозубой или косозубой рейкой.

Стол продольно строгального станка

Стол (см. рис. 1) станка продольно строгального 7212 приводится от электродвигателя постоянного тока через механическую коробку скоростей; это позволяет бесступенчато регулировать скорости рабочего и обратного ходов стола, притом независимо друг от друга. Возвратно-поступательное движение стола осуществляется по следующему автоматическому циклу: медленное врезание резца в обрабатываемую заготовку - разгон стола до установленной скорости резания - рабочий ход с этой скоростью - уменьшение скорости стола перед выходом резца из металла - быстрый возврат стола с установленной скоростью обратного хода - подача суппортов с резцами. Для управления циклом имеется механизм, смонтированный на коробке скоростей, обеспечивающий замедление в зависимости от величины установленной скорости движения стола. Благодаря этому достигаются постоянство выбега стола на всем диапазоне скоростей и минимальная величина перебега.

Станок мод. 7212 имеет специальное тормозное устройство, предохраняющее стол от схода со станины при аварийном перебеге стола. Для этого на концах стола привернуты трехзубые протяжки, которые в случае выхода рейки стола из зацепления с реечным колесом врезаются в стальные планки, неподвижно закрепленные на станине, и тем самым останавливают стол.

Портал продольно строгального станка по металлу

Портал продольно строгального станок станка состоит из двух стоек, прикрепленных внизу к плоскостям станины, а сверху связанных балкой. По направляющим стоек могут перемещаться поперечина и каретка бокового суппорта. В стойке находится груз, уравновешивающий боковой суппорт. Механизм подъема поперечины смонтирован в стойках и соединительной балке.

Поперечина представляет собой чугунную балку коробчатого сечения, усиленную посередине выступом и ребрами. На поперечине расположены два вертикальных суппорта, коробка подач суппортов, коробка дублированного управления и механизм зажима.

Зажим поперечины на стойках производится с помощью рычажной системы (см. рис. 2). Перемещение поперечина получает от электродвигателя D1 через червячные редукторы (i = 1/26 ), соединенные с двумя вертикальными ходовыми винтами t = 8 мм, расположенными в стойках. Перемещение поперечины сблокировано с зажимом ее на стойках. При нажатии кнопки «Поперечина вверх» или «Поперечина вниз» движение поперечины в соответствующем направлении начинается после ее освобождения. Зажим поперечины происходит автоматически после окончания ее перемещения.

Суппорты продольно строгального станка

Все суппорты продольно строгального станка по металлу по конструкции одинаковы. Лира с ползуном может быть повернута при помощи червяка на угол до ±60° для обработки плоскостей под углом. В резцедержателе суппорта (рис. 3) устанавливают резцы либо резцовые блоки, которые вместе с резцедержателем во время обратного хода автоматически отводятся от обрабатываемой поверхности, а перед началом рабочего хода возвращаются на место под действием некоторого усилия, исключающего зазоры.

Привод суппортов и управление подачами производятся от коробки подач, управлять которой можно с обоих концов поперечины. Суппорты могут получать установочное перемещение или рабочую периодическую подачу в горизонтальном , или вертикальном направлениях.

Рис. 3. Крепление резцов в резцедержателе суппорта продольно-строгального станка

Коробка передач продольно строгального станка

Коробка подач продольно строгального станка по металлу приводится от отдельного фланцевого реверсивного электродвигателя D2 (рис. 1), от которого вращение передается через червячную передач 2/58 на главный вал коробки подач. На этом валу заклинен шпонкой диск 1, - на котором установлен фрикцион 2, связанный пальцем с диском 3, несущим собачку храпового механизма. Собачка передает вращение храповику z = 60 и жестко связанным с ним выходным колесом z = 55. От последнего вращение передается на раздаточный вал II и далее через два зубчатых колеса z = 35 на колеса-полумуфты z = 22, свободно сидящие на четырех валах коробки подач и вращающиеся в разные стороны. Сцеплением кулачковых муфт, которые сидят на зубьях (шлицах) этих валов, с теми или другими колесами-полумуфтами производится реверсирование вращения валов, что обеспечивает реверсирование подачи.

Валы продольно строгального станка связаны с ходовыми винтами и ходовым и валиками поперечины при помощи предохранительных кулачковых муфт М1.

Верхний и нижний валы связаны с ходовыми винтами (t = 6 х 2 мм) поперечины и служат для горизонтального перемещения суппортов, а средние валы - с ходовыми валиками поперечины, перемещающими суппорты в вертикальном направлении.

Периодическая автоматическая подача суппортов происходит следующим образом. В момент реверсирования стола с обратного хода на рабочий подается команда электродвигателю D2 коробки подач. Вращение от этого электродвигателя передается на любой из валов поперечины, как описано Выше, в зависимости от положения рукояток включения подачи.

Вращение вала, а следовательно, и подача происходят до тех пор, пока разжимная планка фрикциона не упрется в неподвижный упор и разожмет фрикцион; подача прекращается. При нажатии кулачка на наконечник реверса стола в начале рабочего хода электродвигатель коробки подач останавливается.

В момент реверсирования стола с рабочего хода на обратный происходит «зарядка» механизма подач. Импульс от конечника реверса стола заставляет коробку подач вращаться в обратную сторону; при этом собачка прощелкивает, и выходное зубчатое колесо остается неподвижным. В конце реверсирования, когда кулачок сойдет с конечника стола, электродвигатель подачи остановится; механизм подачи готов для новой подачи. Этот цикл повторяется при каждом двойном ходе стола.

Установочные перемещения суппортов продольно строгального станка по металлу производят следующим образом: нажав на кнопку установочного перемещения суппортов на подвесной станции, подают команду электродвигателю D2 подачи, который вращается при этом только в направлении рабочей подачи. Одновременно включается электромагнит 4, который сцепляет червячное колесо z = 58 с храповым колесом z = 60 при помощи кулачковой муфты М2. Таким образом, движение будет передаваться от электродвигателя через червячную пару и выходное колесо на раздаточный вал II и далее так же, как и при подаче. Фрикцион срабатывает так же, как было описано выше и останавливается, когда разжимная планка фрикциона упрется в неподвижный упор. в дальнейшем фрикцион проскальзывает, и собачка храповика z = 60 прощелкивает.

Установка подач производится маховичком 5. При его вращении через зубчатую передачу 19/75 приводится во вращение подвижный упор 6. При этом изменяется угол между подвижным и неподвижным упорами и тем самым устанавливается величина подачи. Во избежание поворота во время «зарядки» механизма подвижный упор фиксируется колесом z = 15 и зубчатым неподвижным сектором 7.

Коробка подач, наряду с механизированными движениями суппортов, позволяет производить наладочные перемещения суппортов вручную, посредством съемной рукоятки с лимбом для отсчета перемещений суппортов.

Коробка подач бокового суппорта продольно строгального станка по металлу аналогична по конструкции коробке подач поперечины, но имеет только два выходных вала - для горизонтального перемещения салазок бокового суппорта и для вертикального перемещения всего бокового суппорта по стойке

Продольно-строгальные станки

Сегодня продольно-строгальные станки используются для выполнения сложных и трудоемких технологических задач. Тонкая, быстрая и точная работа сложного механизма дает отличный результат — детали всевозможных размеров и форм. С каждым годом спрос на металлообрабатывающие станки возрастает с геометрической прогрессией, и продольно-строгальные модернизированные станки не исключение.

Область применения

В основном, такие станки применяются на предприятиях тяжелого и среднего машиностроения, в индивидуальном и мелкосерийном производстве, а также в условиях ремонтных цехов. Благодаря специальной конструкции на них безопасно работать. Тормозные ограничивающие и амортизирующие устройства предотвращают опасные последствия при выбросе стола.

Виды выполняемых работ

Строгание вертикальных и горизонтальных плоскостей

Строгание параллельных, перпендикулярных и наклонных плоскостей

Выполнение канавок и пазов Обработка фасонных поверхностей

К тому же, продольно-строгальные станки позволяют производить как черновое, так и чистовое строгание. На них можно провести финишную обработку поверхности с высокой чистотой и точностью.

Назначение и преимущества

В наше время продольно-строгальные станки применяются для обработки различных поверхностей и плоскостей стальными резцами. С их помощью можно качественно обработать не только крупные и сложные конструкции, но и мелкие и средние детали, требующие особого подхода и сноровки. Одним из важнейших критериев выбора станка – его стоимость. Взвешенная цена инструмента, открывает широкие возможности крупному и малому бизнесу на ниве изготовления деталей, конструкций, обработке металла и других материалов. К одному из преимуществ работы с нашими станками, является простая и быстрая наладка и отстройка механизма. Установка деталей крупных размеров совсем несложная. Совокупность этих факторов указывает не только на экономическую выгоду, но и простоту работы и обслуживания.

Особенности конструкции и функционирования станков

К основным узлам продольно-строгальных станков относятся: стол, станина, поперечина, а также вертикальные суппорты и портал, боковая стойка и коробка подач суппортов. Оснащение их кулисно-кривошипного механизма приводом позволяет изменять степень скорости строгания и фрезерования металла. Возвратно-поступательное движение в таких машинах передается резцу. Заготовка тщательно фиксируется на столе станка. Длина строгания может доходить до 25 метров, ширина — до 5 метров. Продольно-строгальные станки способны обработать поверхности как базовых, так и корпусных деталей, изделий из стали, чугуна, цветных металлов.

Из истории

Первые станки такого типа разработаны в самом начале 19 столетия. Обрабатываемые детали крепились с помощью каретки, и подавалась снизу. В 50-х годах в Германии построена модель с верхней подачей деталей, которая фиксировалась между 2-мя плоскостями. Такая технически усовершенствованная конструкция используется и сейчас.

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.

Поперечно-строгальный станок 7Б35: устройство и применение

Возможность обработки мелкой и средних заготовок, на которых имеются достаточно длинные плоские поверхности, предопределяет широкое применение поперечно-строгальных станков целого ряда модификаций в условиях мелкосерийного и единичного производства. Станки такого рода компактны и надёжны в эксплуатации. Большинство из них оснащается механическим прижимом обрабатываемого изделия, хотя популярная модель 7Д36 оборудована гидравлическим прижимом.

Строгальный станок 7Б35

В каких случаях строгание конкурентоспособно с фрезерованием

Действительно, наличие фазы холостого хода, когда резец возвращается в исходное положение, и обработки не производит, существенно улучшает позиции прямого конкурента строгальным станкам – фрезерного оборудования. Однако в некоторых случаях использование строгания более целесообразно:

В случае черновой обработки групповых поверхностей на однотипных заготовках наладка фрезерных станков по своей трудоёмкости значительно превосходит затраты времени на обслуживание строгальных.
Механическая обработка заготовок с поверхностной коркой ржавчины или окалины быстро выводит фрезы из строя, при этом трудоёмкость восстановления является достаточно высокой, из-за сложности заточки инструмента.

Во время строгания заготовка нагревается менее интенсивно, а потому тепловые деформации изделия незначительны.
Соответственно, увеличивается и точность обработки.
Энергетические затраты при строгании поверхностей существенно ниже, чем при их фрезеровании, поэтому мощность привода строгальных станков, по сравнению с фрезерными, также ниже.
Строгальные станки и инструмент дешевле фрезерных, и это особо оправдывает себя при небольших объёмах выполняемых операций.

Суммируя вышеуказанное нетрудно сделать вывод о том, что для получения небольших плоских поверхностей по металлу целесообразно использовать их поперечное строгание. Поперечно-строгальный станок 7Б35, длительное время производившийся станкостроительным заводом в Оренбурге, как нельзя лучше подходит для данных целей.

Общие параметры

По своему устройству станок 7Б35 – универсального назначения. Механизм поперечно-строгального станка – кривошипно-кулисный, что позволяет изменять ход ползуна в пределах 20…500 мм. Технологические возможности станка определяются следующими характеристиками:

Максимальным передвижением поверхности с закреплённой деталью, соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях, мм – 310 и 500. При этом вертикальное движение возможно только в ручном режиме;
Скорость быстрого перемещения, м/мин – 2,23;
Точность управления по отсчётному лимбу, мкм – 100;
Перемещение за один оборот лимба, мм – 12;
Наибольшие размеры устанавливаемых на столе заготовок, мм: по боковым поверхностям — 380×375, по верхней — 500×360;
Способ крепления заготовок – лапами на Т-образные пазы;
Наибольшее вертикальное перемещение резцовой головки на суппорте в ручном режиме, мм – 170;
Наибольшее угловое перемещение резцовой головки на суппорте в ручном режиме, град ± 60;
Точность перемещения резца: угловая ± 10, линейная – 0,05 мм;
Функция автоматического подъёма резца при его холостом перемещении – отсутствует.

Технические характеристики оборудования:

тип и мощность привода — электродвигатель переменного тока 5,5 кВт, при числе оборотов 1400 мин-1;
угловая скорость вращения приёмного вала — 625 мин-1;
наибольшее тяговое усилие на ползуне, кг – 1800;
производительность шестерённого насоса для подачи СОЖ, л/мин – 5;
протяжённость двойного хода стола, м – 0…0,5;
максимально допустимая скорость резания, м/мин – 140;
габариты станка (длина, ширина, высота), мм — 2335×1355×1540.

Устройство станка не предусматривает автоматического учёта двойных ходов ползуна. С целью безопасности работы имеется предохранитель от перегрузки.

Основные узлы и принцип действия

Поперечно-строгальный станок 7Б35 состоит из:

приводного электродвигателя;
клиноременной передачи;
коробки скоростей;
фрикционной муфты включения;
суппорта с резцовой головкой;
рабочего стола;
механизма подачи стола;
кривошипно-кулисного механизма;
механизма вертикальной подачи суппорта;
насосно-смазочной станции;
станины.

Поперечно-строгальный станок может быть дообрудован поворотным устройством, который в основную комплектацию не входит. Поставляется также комплект быстроизнашиваемых принадлежностей: ремней, рукояток, узла местного освещения, зажимного устройства и крепёжных элементов.

Станок работает так. Крутящий момент от электродвигателя через понижающую передачу сообщается суппорту, при этом стол может передвигаться ускоренно. С этой целью кинематическая схема поперечно-строгального станка предусматривает специальную цепную передачу. Далее при помощи сцепной муфты, работающей без смазки, движение передаётся узлу главного движения. Посредством перебора вех восьми ступеней число ходов кривошипно-кулисного механизма может ступенчато варьироваться в пределах 12,5;17,7; 25;34,5;49;71;100 и 138. Число степеней механизма подачи — 16.

Использовать максимальные длины строгания при наибольших скоростях перемещения суппорта допускается только после проведения соответствующих расчётов. При превышении возможен обрыв кулисного пальца, а также ремней передачи. Слабым местом муфты является фрикционный диск с накладками из феродо: их стойкость при средних режимах эксплуатации станка не превышает 5…6 месяцев.

Электрическая схема принципиальная

Схема управления поперечно-строгальным станком 7Б35 представлена следующими функциональными элементами:

рукояткой включения фрикционной муфты;
рукоятками управления зажимными устройствами на ползуне и столе;
ключом, изменяющим положение ползуна;
упором хода ползуна;
рукоятками хода салазок на суппорте из холостого цикла в рабочий и наоборот;
рукоятками включения и переключения механизма перебора.

В схеме предусматривается ускоренный холостой ход резцовой головки, что снижает непроизводительные потери времени при строгании.

В отличие от рассмотренной конструкции, 7Е35 – станок поперечно-строгальный, являющийся модернизацией базовой модели – отличается увеличенным до 20 числом подач и возможностью дополнительного закрепления стола в станине, что увеличивает жёсткость опорной поверхности.

Читайте также: