Зенкера

Продольно-строгальные станки

Продольно-строгальные станки характеризуются следующими основными размерами: наибольшей длиной строгания (ход стола), которая в станках общего назначения колеблется в пределах 1,5—12 м, и наибольшей шириной строгания, лежащей обычно в пределах 0,7—4,0 м.

Станина станка имеет продольные направляющие (плоские или V-образные), по которым возвратно-поступательно перемещается стол, осуществляя главное движение (движение резания). Стол получает прямолинейное главное движение с помощью реечной передачи, которая состоит из прямозубой или косозубой рейки, привернутой снизу к столу по всей его длине, и реечного колеса или из червячной рейки и наклонно расположенного червяка. В новых моделях продольно-строгальных станков для движения стола применяется гидравлический привод.

По вертикальным направляющим стоек можно перемещать с помощью ходовых винтов поперечину, устанавливая ее выше или ниже, соответственно высоте обрабатываемой заготовки. Поперечина имеет горизонтальные направляющие, по которым перемещаются вертикальные суппорты.

Каждый из этих суппортов состоит из нижней каретки (нижних салазок), перемещаемой по направляющим поперечины с помощью ходового винта (горизонтальная подача); поворотной части вертикальной каретки (вертикальных салазок), которой с помощью винта может быть сообщено движение вертикальной подачи. Спереди каретки помешается поворотная резцовая доска с откидной плитой (подушкой), в пазах которой крепится резцедержатель. Аналогичное устройство имеют и боковые суппорты, двигающиеся по вертикальным направляющим стоек. Все суппорты, помимо медленного прерывистого движения подачи, обычно имеют еще быстрое установочное движение.

Для осуществления возвратно-поступательного движения стола реечному колесу или червяку, сцепляющемуся с рейкой стола, необходимо сообщать вращение попеременно то в одном, то в другом направлении. Реверсирование вращения может производиться одним из следующих способов:
1) переключением на рабочий и холостой шкивы открытого и перекрестного ремня;
2) переключением двойной электромагнитной муфтой ременной передачи открытым и перекрестным ремнем;
3) переключением двойной электромагнитной муфтой реверсивной группы передач цилиндрическими зубчатыми колесами;
4) применением реверсивного электродвигателя в приводе стола станка.

В приводе первого типа на ведущем валу жестко насажены два шкива двойной ширины, а на приемном валу — два шкива одинарной ширины, и один двойной ширины. Шкивы одинарной ширины сидят свободно, а шкив двойной ширины заклинен на валу. Движение валу передается открытым и перекрестным ремнями, которые попеременно перемещаются с помощью одной или двух отводок: один — с рабочего шкива на холостой, второй — с холостого на рабочий шкив. Отводки получают автоматическое перемещение в должные моменты от механизма, управляемого кулачками, привернутыми к боковой стороне стола. В зависимости от необходимой длины хода кулачки укрепляются в различных местах бокового паза стола. Такой тип привода встречается в настоящее время лишь в станках прежних конструкций. Основным его недостатком является быстрый износ ремней.

В приводе второго типа реверсирование приемного вала осуществляется следующим образом. На ведущем валу заклинены два шкива одинарной ширины, из которых один передает вращение своему приемному шкиву открытым ремнем, второй — перекрестным ремнем. На приемном валу свободно сидят два ведомых шкива, а между ними на том же валу заклинен стальной якорь.

В обоих шкивах жестко закреплены сердечники с электромагнитными катушками. На ступице каждого шкива укреплены (на изолирующих подкладках) контактные кольца. Через кольца движущимся столом станка включается ток поочередно в электромагнитную катушку правого или левого шкива. На торцах шкивов и якоря укреплены фрикционные кольца. Так как якорь фиксирован на валу в осевом направлении, включение левой или правой муфты производится перемещением соответствующего шкива вдоль вала. Попеременный подвод тока к контактным кольцам производится автоматически кулачками, привернутыми к столу станка.

В случае привода стола от реверсивного двигателя постоянного тока с регулируемым числом оборотов или привода по системе генератор — двигатель (система Леонарда) вал двигателя соединяется с приемным валом станка непосредственно муфтой или через зубчатую передачу. Электродвигатель с медленного вращения (для рабочего хода стола) на быстрое обратное переключается автоматически от переставных кулачков, привертываемых к столу станка так же, как при других системах привода.

Как указывалось раньше, движение столу передается от приемного вала через прямозубую или косозубую, либо червячную рейку, привернутую к нижней поверхности стола.

В первом случае реечное колесо, сцепляющееся с рейкой, получает вращение от приемного вала через несколько цилиндрических передач. Во втором случае с рейкой сцепляется червяк, который получает вращение от приемного вала через одну постоянную зубчатую передачу.

Механизм подачи сообщает суппортам станка с закрепленными в них резцами периодические перемещения в конце каждого холостого хода стола. Для осуществления таких перемещений применяются различные механизмы, в состав которых в большинстве случаев входит храповая передача. Движение подачи берется либо от кулачков, привернутых к столу, либо от одного из валов привода стола, либо, наконец, от индивидуального электродвигателя.

Одна из простейших конструкций механизма подачи устроена следующим образом. К столу станка сбоку привернуты кулачки. В конце холостого хода кулачок задевает за плечо рычага и заставляет его повернуться вокруг оси против часовой стрелки. При этом тяга повернет против часовой стрелки кривошипный диск. В пазу диска закреплен переставной палец, шарнирно соединенный посредством тяги с зубчатой рейкой. При повороте диска рейка поднимается вверх и повернет на определенный угол реечное колесо, заклиненное на валу. На том же валу жестко насажен храповик и свободно сидит зубчатое колесо, несущее на себе собачку. При повороте колеса через храповую передачу получает вращение колесо, находящееся в постоянном зацеплении с другими колесами. Первое из них может быть жестко закреплено на ходовом винте, сообщающем вертикальному суппорту горизонтальную подачу, а второе — на ходовом валу, сообщающем каретке суппорта вертикальную подачу. В начале рабочего хода кулачок задевает за плечо рычага, поворачивает диск в обратном направлении и заставляет рейку опуститься. При этом собачка свободно скользит по зубьям колеса. Подача регулируется перестановкой пальца в пазу кривошипного диска.

В некоторых станках вместо двух зубчатых колес имеется лишь одно, надеваемое либо на ходовой винт, либо на ходовой вал в зависимости от того, какая подача требуется.

В новых моделях продольнострогальных станков применяются электромеханические системы подачи суппортов.

Для вертикального перемещения поперечины на верхней балке станка установлен отдельный электродвигатель, который через червячную передачу и две одинаковые конические передачи.

Станок имеет два вертикальных и два боковых суппорта, которые получают как прерывистое движение подачи, так и быстрое установочное движение от индивидуальных электродвигателей. Вертикальные суппорты имеют общую коробку подач, а каждый из боковых суппортов — отдельную коробку. Для сообщения вертикальным суппортам быстрых горизонтальных и вертикальных перемещений зубчатое колесо с кулачками на обоих торцах передвигают влево, не выводя его из зацепления с колесом. При этом суппорты перемещаются горизонтально по схеме: электродвигатель — червячная передача — кулачковая муфта — цилиндрические передачи — зубчатая муфта — горизонтальный ходовой винт. Для быстрого вертикального перемещения суппортов включается зубчатая муфта, жестко фиксирующая колесо на ходовом валу, от которого движение передается вертикальным ходовым винтам через конические передачи.

Для включения движения подачи вертикальных суппортов колесо передвигают вправо. В этом случае оно получает вращение от вала через втулку и фрикционную муфту. Подача регулируется подвижным упором, в который упирается планка. Неподвижные упоры ограничивают максимально возможную подачу: они через планку разжимают кольцо, вращение колеса прекращается, а следовательно, прекращается и движение подачи.

Описываемый механизм осуществляет прерывистую подачу следующим образом. В конце обратного хода стола реверсируется вращение электродвигателя подачи, и планка, находившаяся в соприкосновении с неподвижным упором, отходит от него, кольцо сжимается, и зубчатое колесо начинает передавать вращение соответствующему ходовому винту. Подача будет происходить до тех пор, пока планка не упрется в подвижный упор. В начале рабочего хода стола реверсируется вращение электродвигателя подачи, и кольцо возвращается в исходное положение. Реверсирование вращения электродвигателя производится от кулачков, привернутых к столу.

Для получения заданной подачи переставляют подвижной упор с помощью рукоятки червячной передачи. От колеса горизонтальная и вертикальная подачи осуществляются по той же схеме, как и при быстром движении суппортов.

Включение подачи и быстрых ходов и их реверсирование производятся при помощи двойных зубчатых муфт с наклонными зубьями. Благодаря этому муфта работает только при вращении в одном направлении, при вращении же в другом направлении их зубья выходят из зацепления.

Для реверсирования всех движений суппортов необходимо реверсировать электродвигатель и переключить соответствующие половины зубчатых муфт.

Коробки подач боковых суппортов сообщают последним лишь вертикальное самоходное движение (быстрое и движение подачи). Горизонтальное перемещение боковых суппортов производится вручную. Кинематика этих коробок подач сходна с кинематикой коробки подач вертикальных суппортов.

Помимо двухстоечных продольно-строгальных станков применяются и одностоечные. Они имеют обычно два или три суппорта. Подобные станки малого размера (длина хода стола до 1000 мм, ширина строгания до 600 мм) применяются главным образом для изготовления приспособлений. Одностоечные станки больших размеров (длина строгания до 5000 мм, ширина строгания до 1500 мм) применяются для обработки длинных и широких изделий (например, станин), свисающих с одной стороны стола и не требующих обработки по всей ширине.

Ямные продольно-строгальные станки применяются для строгания верхних горизонтальных и наклонных плоскостей высоких деталей (например, станин прокатных станов), а также для строгания весьма широких деталей (например, броневых плит, рам двигателей и т. п.). В этих станках обрабатываемая заготовка устанавливается на плите, расположенной в яме (траншее), а порталу станка, образуемому двумя стойками и поперечиной с вертикальными суппортами, сообщается рабочее возвратно-поступательное движение. Длина хода портала достигает 12 м.