Комбинированный деревообрабатывающий станок

 

Использование: изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: станок содержит корпус со смонтированными на нем пильным, фуговальным, рейсмусовым и токарным агрегатами и снабжен прижимным приспособлением и координатным столом, который расположен под выходным концом ножевого вала. Нижние направляющие его соединены с основанием рейсмусового стола, причем плита стола имеет верхние направляющие, которые закреплены перпендикулярно нижним направляющим. Прижимное приспособление установлено на переднем фуговальном столе и выполнено в виде стоек, в верхней части которых закреплены прижимные элементы в виде плоских пружин с возможностью регулирования по высоте, а угол наклона прижимных элементов равен 30-40^o. На плите координатного стола установлен пильный агрегат, стол которого закреплен с возможностью поворота в вертикальной плоскости и имеет на боковой поверхности направляющую для перемещения корпуса подвижной поворотной линейки, в которой установлены на регулируемых поворотных эксцентриковых осях ролики, контактирующие с боковой поверхностью стола. Передний центр токарного агрегата установлен на выходном конце ножевого вала и выполнен в виде станка, на внутреннем торце которого расположены штыри. 5 ил.

Изобретение относится к комбинированным деревообрабатывающим станкам и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности.

Известна машина деревообрабатывающая ИЭ-6009А (проспект ЦНИИТЭстроймаш, 1988 г. изготовитель Даугавпилский завод "электроинструмент", 228400, Даугавпилс Латвийской ССР, ул.Валкас 2). Она представляет собой настольное переносное устройство и предназначена для выполнения следующих видов механической обработки древесины: строгания по плоскости и под углом, распиловки вдоль и поперек волокон, сверления и фрезерования пазов дисковой и концевой фрезами. Машина состоит из механизма привода, стола, приспособлений для сверления, пиления и фрезерования, прижимного и защитного приспособлений.

Однако на этой машине нельзя обрабатывать точные детали по координатам, выполнять рейсмусовые и токарные работы, не регулируется размер вылета пилы (дисковой фрезы), возможен самовыброс обрабатываемой заготовки при фуговании.

Известно прижимное приспособление (а.с. N1790484, кл. B 27 C 9/00), содержащее корпус, прижимные ролики, причем корпус выполнен в виде П-образного ползуна с козырьком, который смонтирован на направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а под ним расположен прижимной ролик.

Однако это приспособление обеспечивает прижим только в точке, что влияет на качество обрабатываемых деталей. Кроме того, возможен самовыброс обрабатываемой детали при фуговании, так как усилие резания при определенных условиях может быть больше усилия прижима.

Известен комбинированный деревообрабатывающий станок (а.с. N1606322, B 27 C 9/00) выбранный авторами за прототип. Он содержит привод и корпус, на котором смонтированы пильный, строгальный, рейсмусовый и токарный агрегаты. Внутри корпуса станка смонтирован подземный стол рейсмусового агрегата, который установлен между передней и задней бабками токарного агрегата. Токарный агрегат смонтирован на передней по ходу подачи заготовок стенке корпуса станка посредством кронштейна, имеющего устройство регулирования его положения по высоте, снабжен роликом, который выполнен приводным.

Однако на этом комбинированном деревообрабатывающем станке невозможно обработать различные фигурные детали по координатам, не регулируется расстояние зубьев пилы (фрезы) до поверхности пильного стола. Конструкция токарного агрегата не позволяет осуществлять обработку точных длинных, прямых и фасонных конических поверхностей.

Задачами предлагаемого технического решения являются 1) расширение технологических возможностей обработка фигурных плоских и цилиндрических деталей, осуществление различных видов пильных, фрезерных, фуговальных, сверлильных, токарных работ. Это позволяет выполнить практически все виды столярных и плотницких работ в бытовых, а также и в производственных условиях; 2) повышение качества обработки деталей; 3) улучшение обслуживания станка; 4) обеспечение безопасности работы.

Решение поставленных задач достигается тем, что комбинированный деревообрабатывающий станок содержит корпус со смонтированными на нем пильным, фуговальным, рейсмусовым и токарным агрегатами.

В отличие от прототипа станок снабжен прижимным приспособлением, которое установлено на переднем фуговальном столе и выполнено в виде стойки, в верхней части которой закреплены прижимные элементы в виде плоских пружин с возможностью регулирования по высоте. Угол наклона прижимных элементов равен 30- 40^o. Кроме того, станок снабжен координатным столом, который расположен под выходным концом ножевого вала и прикреплен посредством нижних направляющих к основанию рейсмусового стола. Плита координатного стола имеет верхние направляющие, установленные перпендикулярно нижним направляющим, которые кинематически связаны между собой винтовыми парами, причем одна пара соединена с плитой, а другая с кареткой.

Стол пильного агрегата закреплен с возможностью поворота в вертикальной плоскости и имеет на боковой поверхности направляющую, по которой перемещается подвижная поворотная линейка, в корпусе которой установлены на регулируемых поворотных эксцентриковых осях ролики, контактирующие с боковой поверхностью стола. Передний центр токарного агрегата установлен на выходном конце ножевого вала и выполнен в виде стакана, на внутреннем торце которого расположены штыри, а задняя бабка размещена на основании, закрепленном на плите координатного стола.

Все перечисленные признаки позволяют решить поставленные задачи.

Прижимное приспособление предназначено для прижима заготовок и вертикального смещения под действием сил резания при фуговании, а также повышения качества обработки и обеспечения безопасности работы. Предлагаемая конструкция позволяет осуществить прижим обрабатываемой детали по всей ширине обработки, а наличие двух плоских пружин до зоны резания и после зоны резания предохраняет от попадания рук работающего в зону обработки. Усилие прижима регулируется за счет высоты установки плоских пружин. Закрепление плоских пружин в верхней части и установка под углом 38-40^o предохраняет от выброса обрабатываемую деталь. Угол наклона плоских пружин менее 38^o не обеспечивает достаточного прижима обрабатываемой детали к поверхности стола. Увеличение угла более 40^o не обеспечивает условия безопасности, так как возможен выброс обрабатываемой детали из зоны резания. Угол наклона плоских пружин в пределах 30- 40^o позволяет наиболее полно использовать пружинящие свойства плоских пружин и обеспечивать условия безопасности работы. Координатный стол необходим для обработки фигурных деталей по разметке, позволяет проводить различные виды фрезерных, сверлильных, токарных работ с высокой точностью.

Прикрепление координатного стола посредством нижних направляющих к основанию рейсмусового стола позволяет с достаточно большой точностью и удобством осуществлять регулировку положения координатного стола по высоте, а следовательно, и регулировку по высоте положения верхней плоскости пильного стола. Этим самым можно быстро и точно установить необходимый размер вылета зубьев пилы (дисковой фрезы) над поверхностью пильного стола либо установить нужное расстояние от зубьев пилы (фрезы) до поверхности координатного стола, или задать необходимую величину конусности обрабатываемой детали при токарной обработке, так как задняя бабка товарного агрегата размещена на основании, закрепленном на плите координатного стола.

Возможность регулирования положения оси центра задней бабки токарного агрегата в двух направлениях (по оси Y и оси Z) позволяет выполнить концентрические и эксцентрические конусные поверхности различного профиля.

Конструкция переднего центра токарного агрегата, выполненного в виде стакана, на внутреннем торце которого размещены штыри, предотвращает возможность выброса вращающейся детали.

Выполнение стола пильного агрегата поворотным в вертикальной плоскости позволяет при продольном и поперечном пилении формировать различные скосы на обрабатываемой поверхности.

Наличие подвижной и поворотной линейки, установленной на столе пильного агрегата, позволяет осуществить поперечное прямое и косое пиление, а размещение в корпусе линейки роликов на поворотных эксцентриковых осях исключает возможность заедания при перемещении корпуса линейки по направляющей стола, а также позволяет отрегулировать положение плоскости линейки относительно поверхности стола пильного агрегата. К тому же подобная конструкция линейки существенно облегчает процесс сборки при изготовлении пильного агрегата, а также упрощает процесс эксплуатации.

Все перечисленные выше признаки позволяют решить поставленные задачи. Появилась возможность обработки фигурных плоских и цилиндрических деталей, выполнить практически все виды работ в бытовых и производственных условиях.

Повышается качество обработки деталей, улучшается обслуживание станка и обеспечивается безопасность работы.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Перечисленные признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники при изучении авторами данной и других смежных областей техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "Новизна".

Анализ уровня техники по всем видам необходимых и доступных источников информации показал, что заявляемое техническое решение не следует из известного на сегодня уровня техники и, следовательно, можно сделать вывод о соответствии его критерию "Изобретательский уровень".

Промышленная применимость подтверждена изготовлением опытного образца деревообрабатывающего станка, который испытан с положительными результатами (акт испытания от 25.03.93). Документация передана для серийного изготовления на ПО "Алмаз" г.Барнаул. (исх.78-32/ 90 от 30.04.93).

На фиг.1 изображен комбинированный деревообрабатывающий станок; фиг.2 - то же, вид сбоку: фиг.3 токарный агрегат; фиг.4 расположение вальцов относительно ножевого вала; фиг.5 угловая насадка с цанговым патроном.

Комбинированный деревообрабатывающий станок содержит корпус 1, на котором расположен рейсмусовый стол 2, имеющий основание 3. Координатный стол состоит из 2 направляющих 4, двух поперечных ползунов 5, направляющей рамки 6, четырех продольных ползунов 7 и плиты стола 8. Поперечное и продольное перемещение осуществляется винтовыми передачами 9 и 10. Направляющие установлены в четырех oпopaх "б" основания рейсмусового стола и закреплены болтами 11, обеспечивая вертикальное перемещение координатного стола совместно с рейсмусовым столом.

Прижимное устройство состоит из двух стоек 12, на которых установлена рамка 13 с прижимными элементами 14 (плоские пружины), угол наклона которых равен 30 40^o. Усилие поджима регулируется высотой установки пружин относительно переднего фуговального стола 15. Приспособление устанавливается на фуговальном столе и закрепляется болтами 16.

Пильный агрегат состоит на каркаса 17, на котором установлен стол 18 с возможностью поворота до 45^o на петлях 19. Угол наклона стола фиксируется болтами 20. Для поперечной распиловки имеется подвижная поворотная линейка 21, перемещаемая вместе с распиливаемым материалом по направляющей 22. В корпусе подвижной поворотной линейки установлены на регулируемых поворотных эксцентриковых осях 23 ролики 24 контактирующие с боковой поверхностью пильного стола.

Ножевой вал 25 установлен в двух самоустанавливающихся подшипниках и приводится в движение двигателем через клиноременную передачу 26.

Токарный агрегат состоит из переднего центра 27, установленного на выходном конца ножевого вала и выполненного в вида стакана, на внутреннем торце "а" которого установлены штыри 28 для передачи крутящего момента заготовке. На основании 29 установлена задняя бабка 30 с вращающимся центром 31, которая закрепляется болтами 32 через пластину 33. Основание крепится на координатном столе болтами 34. На конец ножевого вала для осуществления фрезерных работ закрепляют угловую насадку 35 с цанговым патроном 36.

На боковых поверхностях 37 деревообрабатывающего станка закреплены передние 38 и задние приводные вальцы 39.

Станок работает следующим образом.

Для осуществления операций фугования на передний фуговальный стол 15 устанавливают прижимное устройство с прижимными элементами 14. Ножевой вал 25 получает вращение от электродвигателя через клиноременную передачу 26. Обрабатываемую деталь устанавливают на передний фуговальный стол 15 и помещают в зону резания, при этом прижимные элементы 14 прижимают обрабатываемую деталь к передней плоскости фуговального стола 15, устраняя вибрацию обрабатываемой детали и вертикальное смещение ее под действием силы резания при фуговании, а также препятствуют выбросу заготовки назад. Это обеспечивает повышение качества обработки и безопасность работы, так как препятствует попаданию рук в зону резания и исключает самопроизвольный выброс пиломатериалов.

При рейсмусовой обработке обрабатываемую деталь помещают на поверхность рейсмусового стола 2 и вручную перемещают до переднего приводного прижимного вальца 38, который захватывает деталь и автоматически перемещает ее через зону обработки и далее к заднему приводному прижимному вальцу 39. Оба вальца, надежно прижимая деталь к поверхности рейсмусового стола 2, автоматически перемещают ее под ножевым валом 25. Таким образом, происходит обработка детали на заданную толщину. От выброса детали имеется когтевая защита, установленная в зоне загрузки станка (не показана).

Для осуществления операции пиления на конец ножевого вала 25 устанавливают пилу или дисковую фрезу. Пильный агрегат обеспечивает продольную и поперечную распиловки обрабатываемой детали, которая устанавливается на стол 18, плоскость которого может быть повернута до 45^o на петле 19 и зафиксирована болтом 20.

При продольном пилении настройку на нужный размер по ширине пиломатериала ведут по ограничительному регулируемому боковому упору. При поперечной распиловке обрабатываемая деталь прижимается к поворотной линейке 21, перемещаемой по направляющей 22 при помощи роликов 24, устанавленных на регулируемых поворотных эксцентриковых осях 23 и контактирующих с боковой поверхностью пильного стола.

Поворотная линейка 21 может поворачиваться в горизонтальной плоскости (в плоскости стола пильного агрегата) относительно направляющей 22, обеспечивая поперечную распиловку обрабатываемой детали под углом от 0 до 90^o.

При установке дисковой фрезы обработку можно вести как верхней частью фрезы, базируя обрабатываемую деталь на поверхности пильного агрегата, так и нижнею часть фрезы. При этом пильный агрегат снимают и обрабатываемую деталь базируют на плите 8 координатного стола. Деталь либо перемещают вручную по плите 8 координатного стола, фиксируя от бокового смещения и настраивая на нужный размер при помощи ограничительного регулируемого упора (как и при пилении), либо закрепляют прижимами к плите 8 и ведут обработку, перемещая координатный стол с деталью.

Для токарной обработки заготовок устанавливают на плиту 8 координатного стола основание 29 токарного агрегата. На выходной конец ножевого вала 25 устанавливают передний центр 27. Один конец обрабатываемой детали фиксируется на штырях 28 переднего центра 27, а другой конец поджимается вращающимся центром 31, установленным на задней бабке 30.

Так как основание 29 токарного агрегата через плиту стола 8 связано с рейсмусовым столом 2, то задний центр имеет возможность регулировки по высоте (координата Z), и к тому же основание 29 установлено на плите 8 координатного стола, который можно перемещать поперек оси обрабатываемой детали (координата Y), поэтому можно получать в процессе токарной обработки не только цилиндрические, но и конические концентрические и эксцентрические образующие поверхности деталей, что существенно расширяет технологические возможности токарной обработки. Наличие переднего центра 27, выполненного в виде стакана, на внутренней поверхности которого установлены штыри 28, препятствует выбросу обрабатываемой детали в случае ослабления крепления ее задним центром, что в конечном итоге повышает безопасность работы.

Для выполнения фрезерных работ как дисковыми, так и концевыми фрезами, а также сверлильных работ необходимо снять пильный агрегат. На конец ножевого вала 25 устанавливают цанговый патрон 36, в который закрепляют концевую фрезу, либо угловую насадку 35 с цанговым патроном 36, в который закрепляют концевую фрезу.

Вместо цангового патрона можно установить и сверлильный патрон. Обрабатываемую деталь помещают на плиту 8 координатного стола и закрепляют. По необходимым размерам или разметке обрабатывают заданный контур на детали.

При прямом и угловом закреплении фрезы можно обрабатывать различные пазы, фигурные контуры, ящичные и рамные шипы, отбирать четверти и т.п.

Предлагаемый комбинированный деревообрабатывающий станок позволяет проводить обработку плоских и цилиндрических фигурных деталей, различные виды работ, связанные с обработкой по координатам. Кроме того, улучшается монтаж агрегатов, существенно повышаются точность и качество обработки деталей, расширяются его технологические возможности.

Формула изобретения

Комбинированный деревообрабатывающий станок, содержащий корпус со смонтированными на нем пильным агрегатом со столом, фуговальным, рейсмусовым с основанием и токарным, с передним и задним бабками, агрегатами и ножевой вал, связанный с приводом, отличающийся тем, что он снабжен прижимным приспособлением, которое установлено на фуговальном столе, и координатным столом с направляющими и плитой, при этом координатный стол расположен под выходным концом ножевого вала, а его направляющие соединены с основанием рейсмусового стола, причем плита стола имеет направляющие с кареткой, которые закреплены перпендикулярно направляющим координатного стола и связаны между собой винтовыми парами, одна из которых соединена с плитой, а другая с кареткой, при этом прижимное приспособление выполнено в виде стойки, в верхней части которой закреплены пружинные элементы в виде плоских пружин с возможностью их регулирования по высоте, а угол наклона прижимных элементов равен 30-40°, причем пильный агрегат снабжен поворотной линейкой и установлен на плите координатного стола, при этом стол пильного агрегата закреплен с возможностью поворота с вертикальной плоскости и имеет на боковой поверхности направляющую для перемещения корпуса поворотной линейки, в которой установлены на регулируемых эксцентриковых осях ролики с возможностью их контакта с боковой поверхностью стола, причем передний центр токарного агрегата установлен на выходном конце ножевого вала и выполнен в виде стакана, на внутреннем конце которого расположены штыри, а задняя бабка токарного агрегата размещена на основании, которое закреплено на плите координатного стола.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5