Устройство и принцип работы строгальных станков по металлу

Строгальные станки по металлу предназначены для черновой и чистовой обработки заготовок различной формы. Благодаря возможностям замены резцов можно достигать нужную скорость обработки, резать различные металлы, получать требуемый уровень производительности. Применяются в промышленности, мастерских, ремонтных цехах.

Поперечно-строгальный станок (Фото: Instagram / kubanzheldormash)

Технические характеристики

Технические характеристики станков строгального типа:

• размер рабочей поверхности — от 200х180 мм до 1500х6000 мм;
• предельная высота обрабатываемой заготовки — до 1,23 м;
• максимальное расстояние между рабочей поверхностью и поперечиной — 1,25 м;
• допустимая масса деталей — до 8 тонн;
• мощность электродвигателя, в зависимости от модели станка — от 500 Вт до 150 кВт;
• предельный угол поворота резцов в обе стороны — 600;
• скорость обработки — от 3 до 60 м/мин.

Устройство и принцип работы

Механическая часть строгальных станков состоит из следующих элементов:

• чугунная или стальная станина — основная часть конструкции, воспринимающая основные нагрузки, используемая для размещения узла с режущим инструментом и рабочего стола;
• рабочая поверхность — предназначена для размещения заготовок, их крепления;
• направляющие —необходимы для перемещения ползуна или рабочей поверхности;
• ползун — выполняет поступательные перемещения при обработке заготовок;
• резец, используемый для резки металла;
• суппорт — фиксирует резец под определённым углом;
• коробка переключения передач — применяется для изменения скорости вращения шпинделя с закреплённой заготовкой;
• тиски для фиксирования деталей при обработке.

Конструкция также включает электрические компоненты: двигатель, органы управления, контролирующие датчики, системы защиты. Для охлаждения механических элементов используется система подачи смазочных, а также охлаждающих жидкостей. Все узлы станка располагаются внутри стального или чугунного корпуса.

Принцип работы основан на прямом контакте режущего инструмента с обрабатываемой деталью. Обработка происходит при перемещении или вращении заготовки относительно резца.

Обработка детали (Фото: Instagram / khuevgen)

Электрооборудование, свет, освещение

0 votes

+

Голос за!

—

Голос против!

Многие люди предпочитают небольшие столярные работы выполнять дома своими руками или на даче. Это позволяет дать волю своей фантазии и сэкономить денежные средства из семейного бюджета. Но для работы с деревом требуются подручные приборы, к примеру, строгальный станок, который можно изготовить своими руками.

Возникновение строгального станка

Первый строгальный станок известен ещё со времен Леонардо Да Винчи. Но он не повлиял на развитие данного оборудования, так как все записи были утеряны. Ученый де ла Гир из Франции в 1719 году сконструировал строгальный станок, что представлял изначально модификацию токарного станка, а движение проводилось веревкой от лучка.

А сегодня существует много разнообразных строгальных станков, которые зависимо от выполняемых работ, разделяются на такие группы: аппараты общего назначения, специализированные и специальные станки.

К станкам общего назначения относят продольно-строгальные и поперечно-строгальные. Специальные станки предназначаются для выполнения определенных детальных операций, в основном, они используются в массовом производстве.

К специализированным станкам причисляют поперечно-строгальные аппараты с подвижной кареткой для работы с тяжелыми деталями, ямные продольно-строгальные станки для обработки тяжелых и крупных деталей и кромкострогальное оборудование для обработки кромок больших листов.

Продольно-строгальный станок предназначается для обработки крупных заготовок. Такие аппараты бывают одно- и двухстоечными. В процессе резания металла у продольно-строгального станка движения передаются заготовке, что предварительно зафиксирована на столе строгального станка. Его основными характеристиками являются ширина и длина строгания. Максимальная длина достигает при этом до 25, а ширина доходит до 5 метров.

Поперечно-строгальный станок используют для работы со средними или мелкими заготовками. Движения же передаются режущему инструменту, а не заготовке. Этот инструмент размещается на ползуне. Характеристикой такого строгального станка выступает длина хода ползуна, которая достигает 2,5 метров. Стол, где фиксируется заготовка, вы можете передвигать в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Назначение строгальных станков

Строгальные станки необходимы для обработки линейчатых поверхностей – вертикальных, горизонтальных и наклонных плоскостей. К линейчатым причисляют и фасонные поверхности, которые представляют из себя сочетание плоскостей, что расположены под разными углами.

С помощью металлообрабатывающих и деревообрабатывающих строгальных станков возможна обработка и фасонных поверхностей, на профиле которых имеются криволинейные участки, что образуются дугами окружности или сложными кривыми. На строгальных станках обрабатывают не только плоские поверхности, но и пазы, прямолинейные канавки, уступы и разные выемки. Возможна обработка металла по замкнутому контуру.

Обработке с использованием строгального станка подвергаются детали с малыми размерами и крупные поковки, сварные конструкции и отливы, что имеют длину до 12 метров, ширину до 6 метров и высоту до 3 метров. Вес подобных деталей может доходить до 200 тонн.

На строгальных станках обработку заготовки проводят по плоскости, толщине или в угол, благодаря этому пиломатериал приобретает идеальную ровность. На двухстороннем фуговальном станке одновременно совершается обработка пласта и кромки детали. На двустороннем рейсмусовом оборудовании осуществляется обработка параллельных плоскостей.

Металлорежущие станки строгального характера используют в специальных механических цехах для обработки всевозможных деталей в автомобильной промышленности. Также они встречаются во многих ремонтных мастерских и инструментальных цехах. Они хорошо подходят для работы с деталями из стали, разных сплавов цветного металла и даже некоторых видов пластмассы.

Строгальные станки по дереву применяются для обработки поверхности древесины после распиловки «начисто», изготовления пиломатериала и паркета. Они предназначены для обработки прямолинейных заготовок и фрезерования по плоскости. Использование разных наборов ножей позволяет работать с мягкими (ель, сосна) и твердыми (тополь, дуб, бук) породами древесины.

Конструкция строгального станка

Строгальный станок состоит из таких основных элементов, как ножевой вал, двигатель, рабочий стол и вальцы. Рабочий стол разделяется на две части, между ними проходит ножевой вал, который служит для срезания верхней части заготовки. Подаются заготовки автоматически или вручную. При перемещении заготовки по станку она поддерживается специальными вальцами.

Особенностью устройства строгального станка выступает механизм, что помогает регулировать толщину строгания и обеспечивает установку с точностью до десятых миллиметра. Основой строгального станка является станина, сваренная из стальных уголков, что имеют сечение 50 на 50 миллиметров. Ширина станины находится в зависимости от расстояния между опорными подшипниками вала. Корпус к станине крепят при помощи болтов. Поперечными креплениями являются арматурные прутки.

Рабочий стол изготавливают из двух половин — неподвижной и подвижной, что закреплены на рамках из уголка, который имеет сечение 25 на 25 миллиметров. Ширина обеих рамок равняется ширине станины, а длина меньше на 50 миллиметров длины столов. Столешницы делают из металлических листов толщиной 3 миллиметра.

Рамка неподвижного стола крепиться на станине сваркой с помощью стоек, что имеет сечение 10 на 40 миллиметров. Неподвижный стол со стойками, что приварены к рамке, монтируют так. Сначала он выставляется относительно строгального вала с помощью вспомогательных клиньев и брусков — строго параллельно станине. Данное положение фиксируют, приваривая стойки к станине.

Стол подвижного типа представляет из себя конструкцию треугольного сечения: в схеме строгального станка боковина и рамка со столешницей являются катетами, а опорная плита — гипотенузой прямоугольного равнобедренного треугольника. Изменить высоту стола относительно вала можно посредством перемещения опорной плиты по направляющим с помощью винтового механизма по виду талрепа.

Лист столешницы прикрепляют к рамке с помощью винтов с потайными головками. Это помогает регулировать первоначальное положение столешницы относительно неподвижного стола и вала благодаря установке прокладок. Шплинт, что закреплен на неподвижном уголке, ограничивает перемещение передвижного стола больше чем на 3 миллиметра по высоте.

При строгании разных заготовок в качестве упора предусмотрена направляющая линейка. Ее конструкция позволяет в определенных пределах менять относительно стола угол опорной поверхности. В самодельных строгальных станках применяется электродвигатель, что имеет мощность 1,5 кВт и скоростью вращения 2850 оборотов в минуту.

Принцип работы строгального станка

Заготовку на продольно-строгальном станке закрепляют на столе, что совершает возвратно-поступательное движение. Резцы закреплены в суппортах. Резец вместе с суппортом относительно обрабатываемой заготовки перемещается после двойного хода стола на размер подачи в поперечном направлении, тем самым обеспечивая срезание слоя металла, и после этого цикл повторяется.

В конструкции продольно-строгального станка имеется механизм, который обеспечивает возвратно-поступательные движения стола вместе с заготовкой и подачу резца в горизонтальном или вертикальном направлении. Станки имеют автоматическую подачу стола и резцового суппорта. Управлять ими можно с помощью центральной кнопочной станции и рукояток, что удобно расположены. Это следует учитывать перед тем, как сделать строгальный станок.

Возвратно-поступательные движения резца представляют собой главные движения, а периодическое вертикальное или поперечное перемещение стола с заготовкой — движение подачи.

Обычно в движение стол приводится от электрического мотора постоянного тока через коробку скоростей, обеспечивающую вместе с бесступенчатым регулированием скорости плавное врезание в заготовку резца и в конце рабочего хода его замедленный выход. На основе строгальных станков общего характера изготовляют специализированные станки и аппараты, в которых процедура строгания сочетается с растачиванием, фрезерованием и шлифованием. Дистанционное управление функционирования станков совершается с подвесной кнопочной станции.

Изготовление строгального станка

Изготовление любого оборудования для обработки металла, в том числе и строгального станка своими руками, начинается с подготовки соответственного чертежа. Определитесь с размерами станка и функциями, которые он будет выполнять. Выбирайте размеры, исходя из собственных требований.

Для домашних нужд не целесообразно изготавливать большой станок. Подумайте, где он будет располагаться. Строгальный станок является громоздкой и тяжелой конструкцией, поэтому в самом начале необходимо выбрать место, где вы будете прикручивать ножки к полу. Это требуется, чтобы в процессе использования строгальный станок от вибраций не двигался.

На чертеже должны отражаться все особенности конструкции и точные размеры каждого элемента. Чертеж рекомендуется делать в двух вариантах – чистовом и черновом. Внимательно проверяйте правильность чертежа строгального станка во избежание возникновения ошибок и порчи материала.

Лучше всего основной каркас станка изготовить из стальных балок. Сварите их между собой. Приварите перекрестие между параллельными балками. Это способно придавать конструкции дополнительной жесткости и прочности. Также помните о дополнительных ребрах жесткости для крепления пилы и мотора. Наложите на остывшие и оштукатуренные балки тонкий слой грунтовки. Подождите, пока поверхность просохнет, и покрасьте конструкцию любой водостойкой краской.

Настелите сверху несколько толстых досок, которые следует прикрутить болтами и гайками. На болты нанесите перед закручиванием смазку. Между досок необходимо сделать аккуратный пропил в месте, где будет располагаться диск пилы. Поверхность досок следует тщательно зашкурить. Помните, что между досками не должно возникать больших зазоров. При желании дополнительно сделайте приспособление для прикручивания стальных тисков.

После этого необходимо установить привод диска пилы и закрутить тщательно болты креплений. Проверьте, чтобы посередине пропила располагались направляющие диска. Проверьте работоспособность механизма, который направляет доски под диск. В каркас установите дизельный или электрический мотор, который нужно подсоединить к приводу.

Если мотор является электрическим, то рекомендуется тщательно замаскировать электропровод. При использовании дизельного мотора необходимо позаботиться о специальной трубке, посредством которой выходят выхлопные газы. Теперь станок готов! Вы можете включить собранный станок и проверить его работоспособность.

Теперь вы знаете, что с помощью строгального станка можно совершать обработку металла и древесины, а точнее — строгание изделий. Но цена строгальных станков слишком высока, и рядовой хозяин вряд ли позволит себе купить такое оборудование. При большом желании вы можете самостоятельно изготовить такой станок, если будете внимательно следовать нашим рекомендациям и придерживаться инструкции.

Виды строгальных станков по металлу

Классификация строгальных станков по металлу по технологии обработки:

1. Для продольного строгания. Стол с деталью смещается относительно резца.
2. Для поперечного строгания. Режущая часть двигается над рабочим столом, на котором закреплена деталь.

По виду привода:

• гидравлические — подвижные механизмы перемещаются или вращаются с постоянной скоростью;
• кривошипно-кулисные — узлы двигаются в соответствии с установками кулисного механизма, то есть скорость можно подбирать под конкретную технологию обработки.

По способу воздействия на заготовку:

• протяжные — используются для снятия поверхностных слоёв (горизонтальных, вертикальных или комбинации первых двух вариантов)
• фасонно-строгальные — предназначены для создания сложных криволинейных поверхностей;
• долбёжные — применяются для создания отверстий, канавок при перемещении режущего инструмента исключительно вдоль вертикальной оси.

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.

Как выбрать строгальный станок

Критерии выбора:

• площадь рабочего стола;
• мощность установленного двигателя;
• скорость перемещения резца относительно заготовки;
• доступные способы резания;
• конфигурация стола;
• возможность позиционирования резца: угла наклона, траектории перемещения;
• степени защищённости корпуса от пыли и влаги;
• предельно допустимая масса обрабатываемых деталей;
• производитель, срок гарантии, наличие дополнительных возможностей по расширению функциональности.

Конфигурация оборудования (Фото: Instagram / kubanzheldormash)

Преимущества и недостатки

Преимущества строгальных станков:

• универсальность применения — обработка различных типов металлов;
• подбор оптимальной скорости резки;
• широкий выбор режущих инструментов;
• возможность черновой или чистовой обработки для получения нужного уровня шероховатости поверхности;
• высокая прочность корпуса, способная переносить повышенные нагрузки от режущего инструмента, вес детали;
• удобное управление;
• формирование поверхностей сложной формы;
• высокая надёжность установленных узлов, агрегатов.

Недостатки:

• потеря времени на перемещение резца относительно обрабатываемой детали;
• инерционность перемещающихся механизмов;
• высокий уровень вибраций;
• шумность двигателя;
• сложность получения высокой частоты оборотов двигателя под нагрузкой или на холостом ходу за короткий период времени.

Стоимость и производители

В России станки производятся на следующих предприятиях:

• ООО «Свердловский машиностроительный завод» (СМЗ);
• ООО «Рязанский станкостроительный завод» (РСЗ);
• ОАО «Оренбургский станкостроительный завод» (ОСЗ);
• ОАО «Астраханский станкостроительный завод» (АСЗ);
• ООО «Липецкая станкостроительная компания»;
• Верхневоложский станкостроительный завод.

Стоимость станков, в зависимости от их типов:

• долбёжные — от 100 тыс. руб.;
• компактные — от 35 тыс. руб.;
• комбинированные — от 600 тыс. руб.;
• поперечные — от 65 тыс. руб.;
• промышленные продольно-строгальные — от 7 млн. руб.

Долбежно-строгальный станок (Фото: Instagram / krasnyi_mehanik_)

Обзор модельного ряда станков

Основным разработчиком и производителем строгального оборудования данной группы является Оренбургский СЗ, приобрести готовые, отремонтированные или модернизированные устройства предлагают многие отечественные , «Прессмаш», «Станочный мир»), среди б/у станков хорошие отзывы продукция Гомельского СЗ. Модели имеют в целом сходную конструкцию, различия проявляется в габаритах, мощности и параметрах обрабатываемой заготовки. Основные показатели наиболее распространенных из них представлены ниже:

7305Т

Данное оборудование выделяется повышенной жесткостью станины и направляющей и обладает хорошим ресурсом по мощности (до 5500 Вт), способствующими точному выполнению чистового, чернового и тонкого строгания.

Станок оснащен поворотным столом 500×400 с 25 подачами и тремя Т-образными пазами для захвата заготовок при ходе ползуна до 510 мм и вылете до 560 максимальное расстояние между горизонтальной плоскостью и направляющими у него составляет 40 см.

7307ТД

Расширенная модификация 7305Т с долбежной головкой и увеличенным до 710 ходом ползуна. Этот поперечно-строгальный станок по аналогии с предыдущим рекомендуют купить при обработке плоских и фасонных заготовок из твердых материалов (допускаемое усилие резания достигает 19,6 кН), при равной мощности и скорости перемещения стола он выигрывает в функциональности и увеличении рабочего пространства.

Это сказывается на цене, в новом состоянии эту модель можно приобрести от 800000 рублей и выше. При этом его оптимальной сферой применения являются предприятия с единичными и мелкосерийными условиями производства.

7Б35

Строгальное оборудование для обработки резцом заготовок с длиной до 500 мм включительно и формирования в них пазов и канавой с разной формой и глубиной в пределах сечения рабочего инструмента 20×32 мм. Модель была разработана с целью установки в ремонтных, механических и инструментальных цехах предприятий машино- и приборостроения при сравнительно малых объемах производства (единичный и мелкосерийный выпуск деталей из металлов).

В базовом исполнении 7Б35 имеет неповоротный стол с 20 подачами и ручным, механическим и укоренным перемещением, модели с универсальными поворотными конструкциями изготавливаются под заказ. Станок оснащен узлом централизованной смазки и стружносборником, ориентировочные затраты при его покупке в базовой комплектации и хорошем состоянии составляют 600000 рублей.

7М36 и 7М37

Станок имеет 2 электродвигателя (главный обеспечивает запуск всех узлов, вспомогательный – быстрое перемещения рабочего стола с размерами 450×700 и 560×1000 мм соответственно), смазка его станины и направляющих ползуна осуществляется автоматически, это же относится к подаче суппорта и резца.

ОД61-5

Комбинированное строгальное оборудование с долбежной головкой, используемое при обработке плоских, фасонных и наклонных поверхностей и прорезания канавок и пазов в заготовках с длиной не более 500 мм. ОД61-5 соответствует всем требованиям, выдвигаемым к станкам 7305ТД и 7307 ТД, уступая в размерах выпускаемой детали он выигрывает в функциональности за счет оснащения трехпозиционным поворотным и круглым столами.

Помимо обычных операций по строганию с его помощью выполняется обработка поверхностей с заданным уклоном, формирование шлицевых отверстий, шпоночных пазок и другие долбежные работы.

Изготовление своими руками

Пошаговое создание строгального станка:

1. Создаётся чертёж, деталировка, смета затрат.
2. Закупаются все необходимые материалы.
3. Изготавливается несущий каркас из стальных балок, стенки обшиваются стальными листами.
4. Крепится рабочая поверхность.
5. Устанавливаются направляющие.
6. Крепится станина и ползун.
7. Монтируются тиски, суппорт.
8. Устанавливается электродвигатель, укладывается проводка.
9. Соединяется ременной передачей вал двигателя с маховиком, на котором крепится заготовка.
10. При необходимости подводится трубка с охлаждающей жидкостью, а также ванна для слива её излишков в канализацию.
11. Проверяется правильность сборки, тестирование на расчётных нагрузках.
12. Наладка оборудования.

Рейсмус для тонких досок с основанием

Станок с такими же технологическими характеристиками, что и предыдущая категория. С другой стороны, большие различия наблюдаются в размере продукта, на самом деле мы сталкиваемся с внушительным корпусом машины и с возможностью установки на земле.

Производительность значительно увеличивается благодаря более высокой мощности двигателя и часто возможности работать с более крупными кусками материала. Эта увеличенная мощность также может означать большую глубину строгания.

Эксплуатация оборудования

При использовании станков необходимо соблюдать ряд правил:

• перед проведением работ нужно убедиться в надёжности крепления резца, а также заготовки;
• для предотвращения перегрева рабочего инструмента требуется стабильный подвод смазывающих или охлаждающих жидкостей;
• движущие части должны быть в защитных кожухах;
• не допускается обработка деталей, размеры или вес которых превышает технические требования производителя станка;
• до набора стабильной частоты оборотов к работе приступать запрещено;
• необходимо периодическое проведение техосмотров и обслуживаний;
• требуется поддержание механизмов в чистоте;
• для избегания замыкания в питающих цепях требуется обеспечить оптимальный уровень влажности в помещении.

Некоторые устройства оснащаются креплениями для одновременной фиксации нескольких резцов. Это позволяет проводить обработку сложных поверхностей с высокой производительностью, поскольку время на перестановку режущих инструментов не тратится. Бывают одно-, двух или четырёхсторонние крепления.