1.5.1 Формирование рамных шипов

Брусковые детали часто используются для формирования рамок с помощью шипов и проушин. Используемые для этой цели шипы называются рамными.

Рамные шипы и проушины формируют на шипорезных станках. Шипорезные станки для формирования рамных шипов и проушин бывают односторонние и двусторонние. Шипорезные станки в зависимости от технологии формируют по принципу агрегатирования. Они имеют агрегатные силовые головки, закрепляемые на отдельных суппортах. Некоторые переходы технологической операции формирования шипов и проушин осуществляются последовательно путем перемещения заготовки с одной позиции к другой.

Рисунок 5.1 – Схема обработки

Точность изготовления детали зависит от точности ее предварительного торцевания. При формировании шипов фрезерными головками резание производят поперек волокон и по торцам.

1—пила; 2—дисковая фреза; 3—шипорезные фрезы; 4—конвейерная цепь; 5— клиновой ремень; б—ролики прижимные; 7 — вал; в—упор; 9 — карданная передача; 10 — зубчатая передача; 11— цепная передача; 12 — червячный редуктор; 13 - электро­двигатель; 14 — торцовый упор

Рисунок 5.2 - Двусторонний шипорезный станок ШД10-8

Наиболее часто встречающийся дефект— скалывание углов шипа со стороны задней кромки у последнего бруска. Для предупреждения этого пользуются подпорным бруском, который устанавливают на каретке у направляющей линейки. Такой закладной брусок лучше изготовлять из древесины твердых пород.

Точностью формирования шипов и проушин обеспечивается точность исполнения всех последующих операций по окончательной механической обработке заготовок и определяется окончательная точность детали и изделия. Большое влияние на точность формирования шипов, кроме состояния станка и точности настройки, оказывают условия базирования заготовок на каретке. Особое внимание этим вопросам необходимо уделять при использовании станков с ручной подачей и ручным базированием базированием.

Средняя точность изготовления рамных шипов зависит от номинального размера шипа по толщине и используемого станка: предельные отклонения изменяются от ±0,2 до ± 0,6 мм. Отклонения по углу между плоскостью заплечиков шипа и кромкой бруска ± 2°.

Шипы, формируемые на концах прямоугольных заготовок, имеют форму сечения в виде прямоугольника. У срединных шиповых соединений гнездо изготавливается обычно сверлами или концевыми фрезами, поэтому ограничивающие гнездо поверхности получаются закругленными по радиусу сверла или концевой фрезы. Для получения плотного соединения при сопряжении такого гнезда с плоским шипом необходимо закруглить его кромки по радиусу сверла соответственно торцовой стенке гнезда. Для этого пользуются методом обжима шипа в прессформе. Необходимое усилие обжима обеспечивается пневмоцилиндром или эксцентриковым прессом.

1.5.2 Формирование прямых ящичных шипов

Ящичные шипы нарезаются на шипорезных станках или на фрезерных со специальными приспособлениями. Выбор оборудования и инструмента зависит от формы шипа. Прямые ящичные шипы формируют на простейших специализированных станках.  В качестве режущего инструмента использован набор фрез, закрепленных на шпинделе станка. Ширина фрез соответствует ширине проушины. Ширина прокладок между фрезами должна соответствовать толщине шипа. Соотношение размера прокладки и ширины фрезы должно соответствовать посадке для ящичного шипового соединения с установленными значениями натягов и зазоров. Заготовки до формирования прямых ящичных шипов на таких шипорезных станках должны быть точно оторцованы. На двусторонних шипорезных станках для формирования ящичных шипов устройство привода аналогично устройству у двусторонних рамных шипорезных станков. На этом станке осуществляется и торцевание заготовок. Шипы формируют на каждой стороне заготовки вертикально перемещающимся суппортом с фрезами, фиксируя в этот момент положение заготовок. Станок работает по позиционно-проходному принципу.

1.5.3 Формирование ящичных шипов типа «ласточкин хвост»

Для формирования полупотайных шипов «ласточкин хвост» используют специальные многошпиндельные станки ШЛХА, оснащенные концевыми фрезами, имеющими форму опрокинутого усеченного конуса. В таких станках шипы формируются одновременно у двух заготовок, сопрягаемых под прямым углом. Обе заготовки закрепляют на каретке станка под прямым углом друг к другу. Заготовка, в которой формируются шипы, ставится вертикально, а другая горизонтально, со смещением в сторону на величину шага, равного расстоянию между осями шпинделей. При надвигании каретки фрезы прорезают в вертикальной заготовке проушины и, углубляясь далее, в горизонтальной заготовке также формируют проушины на глубину равную толщине вертикально расположенной заготовки. Поскольку концы гнезд в горизонтально расположенной заготовке получаются закругленными, необходимо закруглить также и стенки шипов, формируемых в вертикально расположенной заготовке. Для этого каретка на станке ШЛХА при выходе фрез из вертикальной заготовки имеет сложное перемещение в горизонтальной плоскости, обеспечивающее закругление фрезами боковых стенок шипов со стороны, обращенной к фрезам.

Шиповое соединение на полупотайной шип «ласточкин хвост» является нетехнологичным для современных условий производства и применяется только в исключительных случаях. Более простым и технологичным является полупотайное соединение на ус зубчатым шипом. Такое соединение можно изготовить на фрезерном станке или ящичном шипорезном станке, используя соответствующие фрезы и приспособления. Точность изготовления ящичных шипов зависит от состояния оборудования и инструмента; отклонения размеров изменяются в пределах от ±0,2 до ± 0,5 мм.

1.5.4 Формирование зубчатых шипов

Станки шипорезные ШС, ШС-2, ШС-6 (рисунок5.2) предназначены для торцевания заготовок и фрезерования на торцах клиновых шипов (микрошипов) для последующего сращивания по длине на зубчато-клеевое соединение. Станки двухпозиционные, т.е. за один ход каретки шипы нарезают на двух заготовках.

Вместе с прессом ПС-1 образуют линию сращивания заготовок по длине.

Схемы формирования гнезд и отверстий

Для соединения деталей и сборочных единиц друг с другом, для установки сборочной и крепежной фурнитуры возникает необходимость выборки различных гнезд и отверстий на заготовках изделий из древесины ми древесных материалов. В деталях изделий из дре­весины для соединения их между собой необходимо иметь со­ответствующей формы пазы, продолговатые и круглые гнезда или отверстия. Отверстие условно отличается от гнезда тем, что оно сквозное; гнездо имеет дно.

Рисунок 7.1- Схемы формирования гнезд и отверстий:

б — спиральным сверлом; в, г. д — концевой фрезой; с—долбяком; ж —фрезерной цепью; з, и — специальным инструментом

Выборка продолговатых гнезд. В деталях изделий из дре­весины для соединения их между собой необходимо иметь со­ответствующей формы пазы, продолговатые гнезда. Отверстие условно отличается от гнезда тем, что оно сквозное; гнездо имеет дно.

Трудозатраты и точность выборки гнезд

Наиболее простым и производительным способом является выборка пазов и гнезд на фрезерном станке по упорам при не­сквозном фрезеровании. При этом гнездо получается сегментообразным по форме и размеру режущего инструмента. Вхо­дящий в такое гнездо шип должен быть значительно уже его длины. Его положение в гнезде не ограничивается боковыми стенками. Этот вид шипового соединения можно применять только там, где не требуется точного базирования шипа в гнезде, он не испытывает действия усилий, направленных на его кромку, а образующие зазоры по кромкам не видны в изделии. Такие соединения используют для установки средних брусков в рамках и бобышек, применяемых для увеличения жесткости рамок и коробок.

1.7.2 Выборка гнезд на цепнодолбежных станках

На цепно-долбежных станках гнезда выби­рают фрезерной цепью.

Заготовку базируют на столе станка по линейке и упору. В зависимости от требуемого размера отверстия выбирают це­почку и линейку. После установки линейки с цепочкой на суп­порт регулируют рабочий ход суппорта относительно стола с учетом нужной глубины отверстия или гнезда. Прижимную линейку стола устанавливают так, чтобы цепь располагалась на нужном расстоянии от боковых поверхностей заготовки. С по­мощью боковых передвижных ограничителей и упора регули­руют величину перемещения стола, определяющего длину изго­тавливаемого гнезда и его положения относительно торца за­готовки.

Изготавливаемые на цепно-долбежном станке гнезда имеют закругленные углы дна. Чтобы обеспечить плотность соедине­ния шипа с таким гнездом по периметру, необходимо гнездо выбирать с запасом в глубину не менее, чем на величину ра­диуса концевого ролика направляющей линейки плюс толщина фрезерной цепочки по кромкам резания.

а—общий вид: 1—педаль,; 2 — кронштейн стола; 3 — маховичок механизма перемеще­ния суппорта в поперечном направлении; 4 — суппорт; 5 — маховичок перемещения стола в продольном направлении; 6 — стол; 7 — маховичок зажима; 8 — линейка; 9 — маховичок механизма натяжения цепи, 10—суппорт рабочего органа; 11—ограничи­тель перемещения стола в продольном направлении; 12 — золотник; б: 1—направляющий ролик; 2 — направляющая линейка; 3 — ведущая звез­дочка; 4 — фрезерная цепь; 5 — ползун,; 6 — болты; в—звенья фрезерной цепи:.1— среднее звено; 2—крайние звенья; 3 — оси-заклепки

Рисунок 7.2 - Цепно-долбежный станок ДЦА-2

Наименьшие размеры гнезд, изготавливаемых с применением фрезерных цепей и на­правляющих линеек, ограничены минимальными звеньями фре­зерных цепей 40х6 мм. Наибольшие размеры гнезд, выбирае­мых за одну установку, по ширине определяются шириной це­почки, а по длине величиной возможного перемещения стола станка—примерно 400 мм.

1.7.3 Выбока гнезд и отверстий на сверлильно-пазовальных станках

В качестве инструмента применяются сверла или концевые фрезы соот­ветствующего диаметра. Режущий инструмент имеет, кроме вра­щения, осевую и боковую подачи относительно заготовки. – Принципиальная схема горизонтального сверлильно-пазовального станка показана на рисунке 28.2.

Станки бывают с ручной и механизированной подачей. При ручной подаче рабочий с помощью двух рычагов надвигает суп­порт на заготовку, а боковую подачу выполняет путем переме­щения стола. Настраивают станок по пяти размерам: а—ширина паза (гнезда); б—расстояние паза от пласти заготовки; в—глубина паза; г—расстояние паза от торца; д—длина паза.

Размер а зависит от диаметра сверла и его биения. Размер б обеспечивается настройкой положения стола по высоте. На­правление и элемент регулирования показаны стрелками. Раз­мер в по глубине паза определяется положением упора, огра­ничивающего глубину надвигания сверла. Расстояние паза от торца и длина его достигаются перемещением винтов, ограни­чивающих боковое передвижение каретки станка, на которой базируется заготовка.

Концевые фрезы различают: по количе­ству боковых режущих граней—однозубые, двухзубые; по по­ложению оси вращения — затылованные и незатылованные; по материалу—стальные или с твердым сплавом.

Стальные фрезы делятся на три типа. Тип 1 незатылованные и тип 2 затылованные однозубые применяются для фрезерования по контуру, тип 3 — для выборки пазов (гнезд). Однозубые фрезы работают только одной гранью, но имеют доста­точный объем впадины для стружки. Их изготавливают диа­метром от 3 до 25 мм. Тонкие концевые фрезы часто ломаются из-за превышения подачи или чрезмерного заглубления их. При об­работке твердых материалов применяют концевые фрезы, ос­нащенные пластинками твердого сплава.

При выборке пазов (гнезд) на сверлильно-пазовальном станке с помощью спирального сверла и концевой фрезы важ­ным моментом является необходимость ограничения размера паза последовательным высверливанием отверстий по его кон­цам. Затем, высверливая отверстия торцовой режущей гранью спирального сверла, последовательно удаляют материал в про­межутке между крайними отверстиями. После этого, не выни­мая сверла, поперечными движениями расчищают все гнездо. Качество по­верхности боковых стенок паза при фрезеровании концевой фрезой значительно лучше. Производительность работы с кон­цевыми фрезами выше, чем со спиральными сверлами, которые требуют значительно большего количества проходов с затра­тами времени на холостой ход. Применение концевых фрез обеспечивает повышение производительности в 1,2—1,5 раза по сравнению с применением спиральных сверл. Осевая подача на один оборот сверла и концевой фрезы зависит от твердости дре­весины от 0,1 до 2 мм. При боковой подаче при фрезеровании торцовой фрезой от 0,5 до 0,65 мм на оборот (меньшие значе­ния для малых диаметров).

Сверлильные станки делятся на горизонтальные, вертикальные, односторонние, двух- и многосторонние, одношпиндельные и многошпиндельные. При изготовлении щитовых деталей с большим количеством отверстий в пластях и кромках целесообразно применять многошпиндельные станки типа СГВП (Станок горизонтально- вертикальный присадочный).

Сверлильно-фрезерные станки СМ-600Ф2, СМ-600Ф4, СМ-900Ф2

Прецизионные сверлильно-фрезерные станки с ЧПУ с регулировкой по координате Z СМ-600Ф2, СМ-600Ф4 и СМ-900Ф2 предназначены для группового сверления и фрезерования пакетов заготовок печатных плат из стеклотекстолита по заданной программе от системы числового программного управления.        Процесс обработки заготовок печатных плат происходит на станке, который обеспечивает фиксацию предварительно подготовленных заготовок печатных плат на рабочем столе с помощью пневмозажимов, перемещение стола в зону обработки, сверление и фрезерование с заданной точностью в декартовой системе координат по командам от СЧПУ и обратную связь с СЧПУ.        Передача режущего инструмента в зону обработки и автоматическая смена инструмента осуществляется с помощью устройств подачи инструмента.