СТАНОК ДЛЯ ОЦИЛИНДРОВКИ БРЕВЕН И ВЫБОРКИ ПРОДОЛЬНЫХ ПАЗОВ

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к оборудованию для изготовления деталей деревянных срубов для жилых и промышленных зданий. Станок выполняет операции оцилиндровки и выборки продольных пазов.
Известна установка для изготовления деревянных деталей сруба, содержащая станину с направляющими, тележку с подвижной и неподвижной бабками с центрами, установленную в направляющих, привод, размещенный на станине статор с узлом резания, выполняющим операцию оцилиндровки, люнетом и механизмом выборки продольного паза. [1]. Люнет снабжен фиксирующими ножами (опорами) и имеет консольное крепление на станине. В известном устройстве при выполнении операции оцилиндровки и выборки продольного паза обрабатываемая деталь в первом случае поступательно перемещается в крайнее левое положение, а во втором случае в крайнее правое положение (фиг.1). При этом фиксирующие ножи люнета врезаются в деталь с целью гашения крутильных и радиальных колебаний, вызываемых узлом резания и механизмом выборки продольного паза.
К недостаткам известной установки можно отнести массивность тележки и протяженность станины, обеспечивающей перемещение тележки с бревном по ее направляющим. Кроме того, последовательное выполнение за два прохода операций оцилиндровки и выборки продольного паза снижает производительность установки.
Взаимодействие неподвижных фиксирующих ножей с поверхностями обрабатываемой детали приводит к увеличению усилия сопротивления подаче (увеличение энергозатрат), а также к появлению следов (борозд) на бревне, ухудшающих его внешний вид и качество.
Консольное крепление люнета на расстоянии от режущих инструментов не обеспечивает жесткости, необходимой для эффективного гашения биения и вибрации обрабатываемого бревна.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению, как по конструктивным, так и по функциональным признакам, является установка для изготовления деревянных деталей сруба, содержащая станину с направляющими, установленные на станине неподвижную и подвижную бабки с центрами, приводную каретку с узлами резания [2]. Узлы резания выполнены в виде установленных на каретке механизма оцилиндровки и механизма выборки продольного паза с опорами и цилиндрической пилой. При этом направляющие станины смонтированы параллельно оси центров передней и задней бабок, а
механизм оцилиндровки выполнен в виде приводной обоймы с установленными на ней проходными и чистовыми резцами. Внутри обоймы установлен люнет, консольно закрепленный на каретке. Механизм выборки продольного паза смонтирован за люнетом по ходу обработки детали и выполнен в виде вращающейся цилиндрической пилы, установленной на опорах, закрепленных на каретке.
Кроме того, установка снабжена механизмами выборки поперечных пазов и сверления сквозных отверстий для крепления нагелей.
Обрабатываемое бревно подается и устанавливается на станке с помощью крана-манипулятора. Операции оцилиндровки и выборки продольного паза выполняются за один проход. Затем каретку возвращают в исходное положение, и, совмещая операции, выпиливают в заготовке поперечные пазы, сверлят сквозные отверстия для крепления нагелей.
Рассматриваемый прототип имеет следующие недостатки.
Совмещение выполнения вышеописанных операции на одном станке непроизводительно, вследствие длительности цикла обработки одного бревна.
Использование дополнительного оборудования (крана-манипулятора) для подачи обрабатываемого бревна на станок и для установки его в центрах непроизводительно и неудобно в эксплуатации, а, кроме того, не обеспечивает точности установки в центрах.
Консольное крепление люнета на расстоянии от режущих инструментов не обеспечивает жесткости, необходимой для эффективного гашения биения и вибрации обрабатываемого бревна, которые в свою очередь отрицательно влияют на качество обрабатываемой поверхности, а также ограничивают скорость обработки.
Цилиндрическая пила, используемая для выполнения операции выборки продольного, паза не обеспечивает чистоты и точности обработки поверхностей пазов, а также сложна конструктивно и нетехнологична в изготовлении.
Заявляемая полезная модель решает задачу повышения производительности станка, удобства его эксплуатации, а также повышения качества обработки поверхностей производимого изделия за счет снижения вибрации и биения бревна в процессе обработки, повышения скорости обработки и точности установки его в центрах
Поставленная цель достигается тем, что станок для оцилиндровки бревен и выборки продольных пазов, содержащий станину с направляющими, установленные на станине подвижную и неподвижную бабки с центрами, каретку с приводным механизмом перемещения по направляющим, смонтированные на каретке режущие механизмы оцилиндровки и выборки продольных пазов с приводами, люнет, снабжен, по меньшей мере, двумя гидравлическими подъемниками для подъема и установки бревен в центрах, размещенными внутри станины между направляющими. Механизм оцилиндровки выполнен в виде жестко закрепленного на каретке корпуса, в котором неподвижно установлена обойма, несущая вращающийся на подшипниках шкив ременной передачи привода оцилиндровочного механизма, причем на торцевой части шкива смонтирована планшайба с закрепленными на ней резцедержателями с
черновыми и чистовыми резцами. Внутри обоймы жестко закреплен люнет в виде пустотелой втулки, установленной соосно обойме с минимальным технологически возможным зазором по отношению к резцам. Механизм выборки продольных пазов выполнен в виде, по меньшей мере, двух фрезерных узлов, установленных на корпусе с возможностью перемещения для настройки глубины фрезерования.
При этом гидравлические подъемники выполнены в виде платформ, установленных на двух парах рычагов, скрепленных между собой по типу ножниц, причем верхний и нижний конец каждой пары перекрещенных рычагов установлены в платформе и в станине с одной стороны - шарнирно, а с другой - с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости под действием гидроцилиндра.
Целесообразно размещение приводного механизма перемещения каретки по направляющим непосредственно на каретке и выполнение его в виде барабанов, жестко закрепленных по обе стороны каретки на одном валу, при этом каждый барабан обвит стальным канатом, концы которого крепятся по краям станины узлами натяжения, а вал приводится во вращение приводом механизма перемещения каретки.
Наличие гидравлических подъемников обеспечивает более производительную и точную установку обрабатываемого бревна в центрах, а также удобство эксплуатации по сравнению с краном-манипулятором, используемым прототипом.
Предложенная конструкция механизма оцилиндровки позволяет установить втулку-люнет в неподвижной обойме, жестко закрепленной в корпусе с минимальным технологически возможным зазором по отношению к резцам, что обеспечивает жесткий захват обрабатываемого бревна упомянутой втулкой в самом начале обработки, и тем самым эффективно предотвращает его вибрацию и биение. Кроме того, данное решение втулки позволяет увеличить стабильность и скорость подачи каретки.
Кроме того, выполнение операций по выборке продольных пазов посредством регулируемых по глубине резания фрезерных узлов дает более высокое качество поверхности, за счет исключения шероховатостей, получаемых при обработке цилиндрической пилой в прототипе. Также использование фрез расширяет функциональные возможности станка в плане получения пазов с различной конфигурацией профиля или без пазов вообще (при установке фрезерных узлов на нулевую глубину резания).
Предложенная конструкция механизма перемещения каретки по направляющим станины обеспечивает жесткость привода за счет размещение механизма привода каретки непосредственно на каретке, что позволило значительно уменьшить длину стального каната
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен станок для оцилиндровки бревен и выборки продольных пазов, общий вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.
Заявляемый станок для оцилиндровки бревен и выборки продольных пазов содержит станину 1 с направляющими 2, по которым перемещается каретка 3. Механизм перемещения каретки 3 по направляющим 2, установлен непосредственно на каретке 3 и выполнен в виде барабанов 4, жестко закрепленных по обе стороны каретки 3 на одном валу 5. Каждый барабаны 4 обвит стальным канатом 6, концы которого крепятся узлами натяжения 7 по краям станины 1. Вал 5 приводятся во вращение приводом 8.
Механизм 9 оцилиндровки бревна 10 выполнен в виде жестко закрепленного на каретке 3 корпуса 11, в котором неподвижно установлена обойма 12. По наружной поверхности неподвижной обоймы 12 установлен вращающийся на подшипниках 13 шкив 14 ременной передачи привода (не показан) оцилиндровочного механизма 9. На торцевой части шкива 14 смонтирована планшайба 15 с закрепленными на ней резцедержателями 16 с черновыми и чистовыми резцами 17. Резцедержатели 16 крепятся к планшайбе 15 болтами (не показаны) с возможностью переустановки в зависимости от диаметра обрабатываемого бревна 10.
Внутри обоймы 12 жестко закреплен люнет в виде сменной пустотелой втулки 18, служащей для прохода обработанного бревна 10. Втулка 18 установлена соосно обойме 12 с минимальным технологически возможным зазором по отношению к резцам 17.
На корпусе 11 установлены два фрезерных узла 19, состоящие из шпинделей 20 с фрезами 21. Фрезерные узлы 19 установлены с возможностью перемещения для настройки глубины резания или отвода одного или обоих узлов 19 в нерабочее положение. Шпиндели 20 приводятся во вращение соосно расположенными фланцевыми двигателями 22. Т.о. обеспечивается возможность выполнения операций оцилиндровки бревна 10 и выборки одного или двух продольных пазов одновременно или - только операции оцилиндровки.
Механизм зажима бревна 10 выполнен в виде установленных на станине 1 подвижной зажимной бабки 23 и неподвижной бабки 24 с центрами. Подвижная зажимная бабка 23 имеет гидропривод (не показан) и перемещается по направляющим (не показаны).
Кроме того, станок снабжен двумя гидравлическими подъемниками 25 для подъема бревна 10 в зону обработки и установки в центрах. Подъемники 25 размещены внутри станины 1 между направляющими 2 и выполнены в виде платформ 26, установленных на двух парах рычагов 27, скрепленных между собой по типу ножниц. Верхний и нижний конец каждой пары перекрещенных рычагов 27 установлены в платформе и в станине с одной стороны - шарнирно, а с другой - с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости под действием гидроцилиндра 28.
Для управления электроприводом станка служат выносные пульт управления и шкаф с электрооборудованием.
Для управления гидроприводом станка служат пульт управления и гидростанция.
Пульты, гидростанция и электрошкаф устанавливаются потребителем в удобном для эксплуатации и обслуживания месте вне станка.
Станок работает следующим образом.
Настраивают узлы резания 9 и 19 на необходимый типоразмер обрабатываемого бревна 10. Устанавливают черновые и чистовые резцы 17 на необходимый диаметр бревна 10. Такого же диаметра устанавливают сменную втулку-люнет 18. Фрезерные узлы 19 перемещают на необходимую глубину резания.
Каретка 3 с установленными на ней режущими механизмами 9 и 19 находится в крайнем положении у неподвижной бабки 24. Бревно 10 подается на станину 1 станка, приводятся в действие гидроцилиндры 28, рычаги 27 поднимают платформы 26 с бревном 10 на необходимую высоту. Установленное на платформах 26 бревно 10 зажимается в центрах с помощью подвижной зажимной бабки 23, приводимой в движение гидроцилиндром (не показан).
Включают привод (не показан) вращения шкива 14 с планшайбой 15, фланцевые двигатели 22 фрезерных шпинделей 20, привод 8 механизма перемещения каретки 3. При этом вал 5 с барабанами 4 приводится во вращение и каретка 3 начинает перемещаться по канату 6 и направляющим 2 (скорость подачи каретки 3 выбирается в зависимости от диаметра бревна, твердости древесины и величины снимаемого слоя). Резцы 17, вращаясь вокруг бревна 10, обрабатывают его до круглого профиля. Фрезами 21 (одной или двумя) производится выборка продольных пазов (одного или двух). Обработанный участок бревна 10 входит в люнет 18, который предотвращает Биение и вибрацию обрабатываемого бревна 10. Операции оцилиндровки и выборки продольных пазов выполняются одновременно за один проход каретки 3. При необходимости выполнения только операции оцилиндровки фрезерные узлы 19 устанавливаются в нерабочее положение и не включаются.
Каретка 3 в процессе обработки перемещается в крайнее положение к подвижной бабке 23.
Затем производится отключение всех вращающихся частей станка, отводится подвижная зажимная бабка 23, бревно 10 удаляется со станка.
Каретку 3 возвращают в исходное положение. Цикл повторяется
Источники известности, принятые во внимание при составлении описания заявляемой полезной модели:
1. Авторское свидетельство СССР №1211038, Кл. В 27 С 9/04, 1986 г.
2. Авторское свидетельство СССР №1052382, Кл. В 27 С 9/04, 1983 г. (прототип).