Деревообрабатывающий четырехсторонний фрезерно-строгальный станок Советский патент 1993 года по МПК B27C1/08 

Изобретение относится к деревообрабатывающему машиностроению и касается многосторонних станков для четырехсторонней строгальной или профильной обработки заготовок брусковых и погонажных деталей, в частности для изготовления профилей типа вагонка, паркет и т.п.

Цель изобретения - создание устройства, в котором учитывается взаимное расположение рабочих органов, создающих усилия резания/накладывающиеся друг на друга в процессе обработки древесины.

Конструкция известных устройств пред- полагает взаимное расположение рабочих органов лишь с точки зрения их габаритов и не учитывает влияния усилий резания, создаваемых каждым рабочим органом, на величину вибраций. Поэтому снизить вибрацию от этого фактора в известных решениях не удается, поскольку в них практически не принимается во внимание взаимовлияние элементов системы ста- нок-мнструмент-деталь.

Решение данной проблемы за счет определенного взаимного расположения рабочих органов позволяет обеспечить новый технический результат снизить величину вибраций, что повышает в конечном счете точность и качество обработки на станке, а также уменьшает удельные энергозатраты, увеличивает ресурс станка и его надежность.

Данное преимущество достигается тем, что в деревообрабатывающем четырехстороннем фрезерно-строгальном станке, содер жащем последовательно установленные нижний, боковые, расположенные в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси станка, и верхний вращающиеся рабочие органы, отношение расстояния в плане между осью нижнего рабочего органа и плоскостью, проходящей через оси боковых рабочих : органовГк расстоянию э плане между осью верхнего рабочего органа и плоскостью, проходящей через оси боковых рабочих органов составляет от 0,85 до 1,05.

09

СО О СО

СО

Отличительной особенностью настоящего изобретения является расположение рабочих органов друг относительно друга так, что отношение расстояния в плане между осью нижнего рабочего органа и плоско- стью, проходящей через оси боковых рабочих органов к расстоянию в плане между осью верхнего рабочего органа и той же плоскостью составляет от 0,85 до 1,05.

Выбор указанного диапазона отноще- ний обусловлен следующим. При обработке нижней поверхности заготовки нижним рабочим органом возникает вертикальная со- ставляющая силы резания, стремящаяся оторвать заготовку от стола и создающая момент силы относительно точки, лежащей на продольной оси заготовки в плоскости, проходящей через оси боковых рабочих органов. Чем больше расстояние в плане от оси нижнего рабочего органа до плоскости, проходящей через оси боковых рабочих органов, тем больший изгибающий момент воздействует на заготовку, а следовательно тем больше это явление сказывается на величине вибрации и как следствие на точ- йость обработки Заготов кй.

Уменьшить это расстояние можно лишь до определенного значения, которое выбирается в зависимости от габаритов рабочих органов, технологических габаритов, необ- ходммых для нормальной эксплуатации станка и для размещения различного рода вспомогательных узлов и пр.

Поскольку в процессе резания вертикальная составляющая силы резания пере- менна по величине и меняется по , направлению, что обусловлено кинематикой процесса резания,моментсилы,изгиба- ющий заготовку, также меняет свою величину. В результате этого вдоль заготов- ки распространяется упругая волна. Амплитуда упругой волны постепенно затухает по мере удаления от места ее возникновения, т.е. от оси нижнего рабочего органа.

.

Аналогичное явление имеет место и при обработке заготовки , точнее ее верхней поверхности, верхним рабочим органом. Причем данный негативный процесс существенно усиливается при обработке с большим припуском или большой глубине обрабатываемого профиля. В плоскости, проходящей через оси боковых рабочих органов амплитуды упругих волн, создаваемых верхним и нижним рабо- чими органами либо суммируются, т.е. в пределе удваиваются, либо обращаются в нуль. 8 первом случае возникает усиленная вибрация заготовки в вертикальной плоскости, а во втором случае влияние нижнего и

верхнего рабочих органов практически отсутствует. Реализация такой ситуации обеспечивается при расположении осей нижнего и верхнего рабочих органов относительно плоскости, проходящей через оси боковых рабочих органов так, что отношение расстояний в плане между осью нижнего рабочего органа и осью верхнего рабочего органа и плоскостью, проходящей через оси боковых рабочих органов, соответственно, выбрано в диапазоне от 0,85 до 1,05.

Экспериментально установлено, что выход за пределы диапазона приводит к сложению амплитуд упругих волн от нижнего и верхнего рабочих органов и резонансным явлениям, что еще более усиливает вибрации.

Смещение диапазона в сторону превышения расстояния в плане между осью верхнего рабочего органа и плоскостью, проходящей через оси боковых рабочих органов по сравнению с расстоянием в плане от той же плоскости до оси нижнего рабочего органа вызвано перемещением заготовки от нижнего рабочего органа к верхнему.

Действительно, наряду с собственным распространением по материалу заготовки упругих волн; возникающих в верхнем и нижнем рабочих органах, осуществляется перенос упругих волн движущейся заготовкой. Поэтому именно при приведенном диапазоне отношений расстоянии в плане между осями нижнего и верхнего рабочих органов до плоскости, проходящей через оси боковых рабочих органов, соответственно, обеспечивается практическое обращение суммарной амплитуды в нуль,

На фиг. 1 изображена схема деревообрабатывающего четырехстороннего фре- зерно-строгального станка; на фиг. 2 - вид А на.фиг. I./.. . ......

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения,

Станок содержит последовательно расположенные по ходудвижения заготов,- ки н.ижний 1, боковые 2 и верхней 3 вращающиеся рабочие органы, которые могут быть выполнены в виде фрез различного профиля. Рабочие органы имеют независимые приводы с автономными электродвигателями, смонтированными на общей станине (на чертежах не показана). Подача заготовок производится вальцовым механизмом 4 с вальцами 5. Оси нижнего рабочего органа 1 и верхнего рабочего органа 3 установлены на расстояниях в плане В и С соответственно от плоскости, проходящей через оси боковых рабочих органов. Причем отношение В/С находится в диапазоне от 0,85 до 1,05,

Следует отметить, что данное соотношение позволяет снизить величину вибраций, обусловленных лишь взаимным расположением рабочих органов и не связано с другими причинами, приводящими к. вибрациям в сложной системе станок-инструмент-деталь,

При выполнении станка с возможностью переналадки, обеспечивающей установку нижнего и верхнего рабочих органов на различных расстояниях от плоскости, проходящей через вертикально размещенные оси боковых рабочих оргайо в 2, следует располагать все рабочие органы друг относительно друга так, чтобы выполнялЪаь вышеприведенное соотношение,

Формула изобретения

Деревообрабатывающий четырехсто- ронний фрезерно-строгальный станок, со- держащий последовательно установленные нижний, боковые, расположенные в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси станка, и верхний вращающийся рабочие органы, отличающийся тем, что отношение расстояния в плане между осью нижнего рабочего органа и плоскостью, проходящей через оси боковых рабочих органов к расстоянию в плане между осью верхнего рабочего органа, и плоскостью, проходящей через оси боковых рабочих органов, выбрано от 0,85 до 1,05.

Использование: в деревообработке, в частности в четырехсторонних фрезерно-стро- гальных станках. Сущность изобретения: рабочие органы станка установлены последовательно - нижний, боковые и верхние. Рас- стояние между ними выбрано так, что отношение расстояния в плане между осями нижнего и верхнего рабочих органов и плоскостью, проходящей через оси боковых рабочих органов, составляет 0,85-1,05. За счет этого достигается снижение величины вибраций в процессе обработки заготовок. 2 ил.

МА&

Фиг.1