Круглопильные и ленточнопильные станки

Круглопильные и ленточнопильные станки
Илья Мельников

Деревообработка
В книге представлена классификация деревообрабатывающих станков и более подробно описаны такие станки, как ленточнопильные и круглопильные. Книга уникальна тем, что в ней доступно поясняется на каких станках и какую именно технологическую операцию по деревообработке можно выполнять.

Илья Мельников

Круглопильные и ленточнопильные станки

Классификация станков

По назначению деревообрабатывающие станки подразделяют на три группы: универсальные, имеющие широкое распространение в различных деревообрабатывающих производствах; специализированные, предназначенные для выполнения только определенных видов работы с переналадкой станка, и специальные для определенной обработки без переналадки станка.

Деревообрабатывающие станки могут быть цикловые – с прерывистым движением детали или режущего инструмента и проходные – с непрерывным перемещением детали. У проходных станков деталь непрерывно перемещается относительно рабочих органов и при этом обрабатывается.

В зависимости от способа обработки древесины и вида технологической операции различают станки круглопильные, ленточнопильные, фуговальные, рейсмусовые, четырехсторонние, фрезерные, шипорезные, сверлильно-пазовальные, токарные, шлифовальные и др.

Для обозначения вида и станков принята буквенно-цифровая индексация. Первая буква обозначает тип станка: Л – ленточный, Ц – круглопильный, С – четырехсторонний продольно-фрезерный, фуговальный, рейсмусовый, фрезерный, Ш – шипорезный, СВ – сверлильный, Шл – шлифовальный и т. д.

Цифры после первой буквы указывают на количество рабочих органов или агрегатов станка: например С2Ф – фуговальный станок с двумя (горизонтальным и вертикальным) режущими инструментами и т. п.

Вторая и третья буквы характеризуют технологические особенности станка: ЛС – ленточнопильный столярный, ЦДК – круглопильный для продольной распиловки с конвейерной подачей, СР – рейсмусовый, ФС – фрезерный средний, СВПГ – сверлильно-пазовальный горизонтальный и т. д.

Цифры после букв индекса характеризуют главный параметр станка либо номер модели станка: СР6-9 – станок рейсмусовый, ширина стола 630 мм, девятая модель и т. д.

Основные агрегаты станков

Различаясь технологическим назначением и способом обработки детали, деревообрабатывающие станки имеют подобные конструктивные элементы и функциональные механизмы. Использование в разных станках повторяющихся нормализованных элементов и деталей называют нормализацией.

Иногда станки полностью состоят из одинаковых составных частей и отличаются один от другого только взаимным расположением рабочих органов. Такое заимствование элементов называют унификацией.

Когда станки собирают из отдельных агрегатов, которые выпускаются специализированными заводами, такие станки называют агрегатными.

Элементы станков разделяют по выполняемым функциям. Для установки и монтажа всех составных частей станка служит станина. Она устанавливается на фундамент или специальные виброизолирующие опоры. На станине располагаются корпусные детали, которые воспринимают нагрузки от рабочих органов и образуют контур станка – основания, стойки, поперечины, траверсы, кронштейны и т. д. Корпусные детали не перемещаются в ходе работы, но в ряде случаев их положение можно менять до начала обработки изделия.

Требование к станине и корпусным деталям – точность и жесткость, так как эти показатели влияют качество обработки деталей.

Агрегаты станка, обеспечивающие главное движение, называют механизмом резания. Механизм резания выполняют в виде ножевого вала, шпинделя или пильного вала. На них крепят режущий инструмент.

Следующий агрегат – механизм подачи. Он предназначен для обеспечения подачи заготовки. Выполняется в виде конвейера, вальцов или роликов. (В цикловых станках механизмом подачи является подвижный стол или каретка.)

Расположение заготовки относительно режущего инструмента устанавливается специальными устройствами. Они включают базовые элементы станка: столы, направляющие линейки, угольники, упоры, прижимные приспособления. С помощью их достигается устойчивое положение обрабатываемой детали в проходных станках. Прижимы делают в виде клиновых ремней или лент.

На позиционных станках используются зажимы в виде колодок и пластин. Для предотвращения порчи детали рабочие элементы зажимов оснащаются съемными резиновыми накладками.

Для обеспечения настроечных перемещений служат суппорты, которые могут переставляться вручную или от механического привода. У суппорта точно обработанные поверхности, которые называют направляющими. Такие же направляющие есть на станине или корпусной детали, на них и устанавливается суппорт.

Оградительные и предохранительные устройства. Они бывают в виде колпаков, кожухов, крышек. Эти части станка предохраняют рабочего от случайного касания движущихся механизмов станка. (Ограждения блокируют с приводом станка, чтобы при их снятии станок автоматически выключался.)

Управляются станки с помощью маховиков, педалей, рукояток, кнопок и переключателей. В сложных станках органы управления выполняются в виде пульта, на котором расположены кнопки включения и выключения рабочих органов.

И последнее – вспомогательные элементы. К ним относят устройства для смазывания трущихся частей станка: масленки, шприцы, насосы для подачи масла.

Базирующие устройства служат для обеспечения качественной обработки детали – с их помощью осуществляется ориентирование, базирование и закрепление заготовки в нужном положении относительно рабочих органов станка. Ориентирование заготовки производится вручную или специальным ориентирующим устройством: винтовыми роликами, диском, отклоняющим щитком.

Базирование – ответственный этап механической обработки, так как качество его выполнения определяет точность обработанной детали. Правильная взаимная ориентировка детали и рабочих инструментов в станке определяется назначением технологических баз. Технологическая база – это совокупность базирующих поверхностей, используемых для придания заготовке заданного положения относительно режущего инструмента.

Обрабатываемые детали бывают прямолинейные с профильным поперечным сечением, в виде тела вращения или сложной пространственной формы. Базирующими поверхностями призматической заготовки являются ее пласть, кромка и торец, которые соответственно называются главная, направляющая и упорная поверхности. При базировании эти поверхности соприкасаются с опорными элементами станка. В зависимости от вида контакта заготовки с элементами различают подвижное и неподвижное базирование.

При подвижном базировании заготовка находится с опорным элементом в состоянии подвижного контакта. При неподвижном базировании заготовка в процессе обработки неподвижна относительно опорных элементов станка.

Элементы базирования деталей бывают разных конструкций. Это столы, направляющие линейки, упоры, патроны, планшайбы токарных станков.

Столыдля неподвижного базирования деталей представляют собой массивные плиты с плоской рабочей поверхностью. Стол для подвижного базирования детали должен иметь гладкую поверхность с низким коэффициентом трения. Кромка стола, примыкающая к режущему инструменту, в процессе эксплуатации обычно изнашивается и эту часть стола обычно оснащают съемной стальной накладкой. На столе монтируют направляющие линейки или угольники.

Иногда столы оснащают роликами или делают в виде роликового конвейера. Если ролики приводные, то они являются не только установочными элементами, но и служат средством для транспортировки деталей.

В зоне движения режущего инструмента на столе монтируют деревянную плиту с пазом, которая обеспечивает устойчивое положение отпиливаемых кусков материала.

Направляющие линейки станков исполняются в виде бруса с гладкой поверхностью. Концы линейки, обращенные к пиле, оснащают съемными накладками. Иногда направляющие линейки оснащают вращающимися роликами, что снижает сопротивление подачи обрабатываемого материала.

Упорыслужат для точного базирования детали по длине. Они бывают утапливаемыми и откидными. Упор должен иметь достаточную жесткость, иначе при повторяющихся ударных нагрузках он может сместиться, что приведет к браку.

Правильное положение заготовки относительно стола и направляющей линейки при проходной обработке достигается боковым и верхним прижимами. Прижимы делают в виде колодки, подпружиненного башмака, или гибких пластин со скользящей рабочей поверхностью. Для уменьшения трения скольжения применяют роликовый прижим.

На станках с поперечной подачей деталей прижимное устройство выполняют в виде двух параллельных агрегатов, оснащенных бесконечными клиновыми ремнями. Ремни приводятся в движение силами трения о заготовку. Натяжение ремня можно регулировать, смещая ось шкива относительно корпуса прижима.

Наладка и настройка станков

Геометрическая точность станка, правильность наладки и настройки его оказывает существенное влияние на качество обработки деталей.

Деревообрабатывающие станки по точности выполняемых работ подразделяют на четыре класса: особой точности (О), обеспечивающие точность обработки по 10-12-му квалитетам; повышенной точности (П), обеспечивающие точность обработки по 11-12-му квалитетам (фрезерные, четырехсторонние и т. п.); средней точности (С), обеспечивающие обработку по 13-15-му квалитетам (токарные, сверлильные и т. п.); нормальной точности (Н), обеспечивающие точность обработки по 14-18-му квалитетам (ленточнопильные, круглопильные и т. п.).

Рассмотрим основные причины возникновения погрешностей при механической обработке древесины.

Геометрическая неточность станка и его износ. Не секрет, что детали станков часто изготовляют с погрешностями. В процессе сборки станка эти погрешности суммируются, таким образом точность расположения исполнительных поверхностей станка нарушается. На точность станка влияет также износ деталей в процессе эксплуатации.

Искажение формы режущей кромки резца при его заточке, погрешность при установке и закреплении режущего инструмента, а также его биение.

Зажимные и установочные элементы приспособления имеют погрешности даже при самом тщательном изготовлении. При установке заготовки в приспособление возникают погрешности базирования. В приспособлении под действием зажимных усилий и усилий резания возникают упругие деформации, которые также снижают точность обработки.

Недостаточная жесткость системы станок-приспособление-инструмент-деталь (СПИД). Жесткостью этой системы называют способность обеспечивать необходимую точность обработки при нагрузках, возникающих в процессе работы станка.

При обработке партии заготовок силы резания изменяются в зависимости от величины припуска на обработку, степени затупления инструмента и механических свойств древесины, что вызывает упругие деформации технологической системы СПИД. Деформации нарушают расположение установочных поверхностей станка и точность обработки снижается.