Фрезерный деревообрабатывающий станок

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей технике, в частности к деревообрабатывающим станкам, и может быть использовано в строительной индустрии или деревообрабатывающей промышленности для изготовления профилированного бруса, используемого при строительстве деревянных жилых домов, а также построек иного назначения. Фрезерный деревообрабатывающий станок включает в себя средство для установки и крепления деревянной заготовки в, по меньшей мере, трех точках, отстоящих друг от друга вдоль оси заготовки, агрегатную тележку, выполненную с возможностью ручного перемещения по направляющим, по меньшей мере, вдоль оси заготовки, установленные на указанной агрегатной тележке, по меньшей мере, одну фрезу, средства для привода каждой фрезы и средства для перемещения каждой фрезы, по меньшей мере, в поперечном относительно оси заготовки направлении. Средство для привода каждой фрезы включает в себя n однофазных асинхронных электродвигателей или, по меньшей мере, один трехфазный асинхронный электродвигатель, взаимозаменяемый с, по меньшей мере, одним из указанных однофазных асинхронных электродвигателей. При закреплении заготовки с помощью упомянутого средства для установки и крепления ее деформируют до кривизны α/2, где α - естественная кривизна заготовки. По меньшей мере, часть обработки заготовки производят путем последовательного фрезирования противолежащих боковых сторон заготовки. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в расширении области применения станка, снижении объема снимаемой стружки при изготовлении профилированного деревянного бруса, повышении производительности и надежности станка, снижении его себестоимости. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к деревообрабатывающей технике, в частности к деревообрабатывающим станкам, и может быть использовано в строительной индустрии или деревообрабатывающей промышленности для изготовления профилированного бруса, используемого при строительстве деревянных жилых домов, а также построек иного назначения.

Известен копировально-фрезерный станок (см. авторское свидетельство SU 350649 А (С. Г. Куприк и др.), B 27 C 5/00, 02.10.72), включающий в себя станину, на которой с помощью струбцин устанавливается деревянная заготовка, суппорт, установленный на нем электродвигатель, вал которого служит шпинделем фрезы, при этом суппорт с электродвигателем смонтированы на тележке, которая выполнена с возможностью перемещения по станине вдоль заготовки под действием реверсивного электродвигателя, связанного с тележкой цепной передачей.

Основные недостатки описанной конструкции станка определяются тем, что этот станок предназначен для решения узкого круга задач, сводящихся к выборке непрерывного волнистого паза в деревянной заготовке в условиях стационарного деревообрабатывающего производства. Консольная установка электродвигателя усложняет конструкцию суппорта, при этом для привода фрезы может быть использован только один электродвигатель, соответственно, отсутствует возможность использования однофазного тока для обеспечения работы станка, так как мощности одного выпускаемого промышленностью однофазного электродвигателя обычно оказывается недостаточно для проведения рабочего процесса, таким образом не представляется возможным использовать станок там, где имеется только однофазная электрическая сеть.

Известен фрезерный деревообрабатывающий станок, раскрытый в патенте RU 2071413 C1 (Протасьев Н.Б.), B 27 C 5/00, 10.01.97. Станок включает в себя струбцины для установки и крепления деревянной заготовки, агрегатную тележку, фрезу, электродвигатель для привода фрезы и средства для вертикального и для поперечного относительно оси заготовки перемещения фрезы, установленные на агрегатной тележке, которая выполнена с возможностью перемещения по специальным направляющим вдоль оси заготовки. Обрабатываемые бревна располагают на станине между указанными направляющими, причем агрегатная тележка с фрезой перемещают над бревнами и при этом производится одновременная обработка двух бревен. Указанное техническое решение принято за прототип.

Основным недостатком прототипа является то, что он не может быть использован в качестве мобильного средства, доставляемого в случае необходимости непосредственно к возводимому объекту, на лесозаготовительное предприятие и т. п. , в частности, не предусмотрена возможность ручного привода агрегатной тележки, а ее конструкция не обеспечивает возможности использования нескольких двигателей, то есть по указанным выше причинам не представляется возможным использовать станок там, где имеется только однофазная электрическая сеть (дачные поселки, индивидуальная застройка и т.п.). Кроме того, размещение обрабатываемых бревен под агрегатной тележкой, обусловленное стремлением обеспечить возможность одновременной обработки двух бревен, приводит к усложнению конструкции тележки.

Кроме того, общим недостатком известных фрезерных деревообрабатывающих станков является то, что предусмотренные для них системы крепления и базирования заготовки не учитывают естественную кривизну заготовки, а это приводит к увеличению объема снимаемой стружки при обработке длинномерных заготовок и снижению производительности станка.

Таким образом, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в упрощении конструкции агрегатной тележки, обеспечении возможности работы станка от сетей однофазного тока, а также обеспечении возможности учета естественной кривизны заготовки при изготовлении профилированных деревянных брусьев. Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, состоит в расширении области применения станка, снижении объема снимаемой стружки при изготовлении профилированного деревянного бруса, повышении производительности и надежности станка, снижении его себестоимости.

Фрезерный деревообрабатывающий станок, обеспечивающий достижение указанного выше технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, может быть охарактеризован следующей совокупностью признаков.

Станок включает в себя средство для установки и крепления деревянной заготовки в, по меньшей мере, трех точках, отстоящих друг от друга вдоль оси заготовки, агрегатную тележку, выполненную с возможностью перемещения по направляющим, по меньшей мере, вдоль оси заготовки, установленные на указанной агрегатной тележке, по меньшей мере, одну фрезу, средства для привода каждой фрезы и средства для перемещения каждой фрезы, по меньшей мере, в поперечном относительно оси заготовки направлении. При этом согласно изобретению агрегатная тележка выполнена с возможностью ручного перемещения по направляющим. Средство для привода каждой фрезы включает в себя n однофазных асинхронных электродвигателей, каждый из которых имеет мощность, определяемую соотношением: где M_n - мощность одного двигателя, M_общая - общая мощность, необходимая для привода соответствующей фрезы деревообрабатывающего фрезерного станка, n - общее число двигателей, используемых для привода соответствующей фрезы фрезерного деревообрабатывающего станка или, по меньшей мере, один трехфазный асинхронный электродвигатель, взаимозаменяемый с, по меньшей мере, одним из указанных однофазных асинхронных электродвигателей. При закреплении заготовки с помощью упомянутого средства для установки и крепления ее деформируют до кривизны α/2, где α - естественная кривизна заготовки, а, по меньшей мере, часть обработки заготовки производят путем последовательного фрезерования противолежащих боковых сторон заготовки.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения средство для установки и крепления заготовки может включать в себя, по меньшей мере, три струбцины, установленные на соответствующих стойках, расположенных вдоль одной из направляющих.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, по меньшей мере, один однофазный асинхронный электродвигатель может представлять собой электродвигатель типа RAE90L2.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, по меньшей мере, один трехфазный асинхронный электродвигатель может представлять собой электродвигатель типа 4A90L2.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения изобретения может быть подтверждена описанием возможной конструкции устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, которая поясняется графическими материалами, на которых изображено следующее: фиг. 1 - общая схема фрезерного деревообрабатывающего станка, фиг. 2-5 - последовательность операций при формировании профиля бруса, фиг. 6-8- схемы базирования заготовки при проведении операций по формированию профиля бруса, фиг. 9 - продольный профиль бруса после проведения обработки.

Фрезерный деревообрабатывающий станок 1 включает в себя две направляющие 2, установленные на девяти шпалах 3. На концах шпал закреплены восемь стоек 4, шесть из которых снабжены струбцинами 5 для установки и крепления заготовки 6, а две крайние стойки используются для крепления троса 7 кабелеукладчика. На направляющих 2 установлена агрегатная тележка 8, перемещаемая вручную оператором линии. Агрегатная тележка включает в себя раму 9, установленную на две оси 10. На раме закреплены поручни 11 для перемещения тележки. В центре рамы расположен суппорт 12, выполненный с возможностью регулируемого поперечного перемещения с помощью винтового механизма. На суппорте установлен шпиндель с фрезой 13, приводимый во вращение двумя двигателями 14 при помощи ременных передач. Использование двух двигателей для привода шпинделя фрезы позволяет устанавливать однофазные асинхронные двигатели, так как расчетная мощность, подаваемая на шпиндель станка, не должна быть менее 4 кВт, а самый мощный из выпускаемых промышленностью однофазных асинхронных двигателей (тип RAE90L2), имеет мощность 2,2 кВт. Таким образом, установка двух двигателей типа RAE90L2 обеспечивает достаточную для рабочего процесса мощность и позволяет использовать станок там, где имеется только однофазная электрическая сеть. При использовании станка в стационарных условиях могут быть установлены трехфазные асинхронные двигатели мощностью 3 кВт (тип 4A90L2), полностью взаимозаменяемые с двигателями типа RAE90L2. Таким образом, система привода шпинделя от двух двигателей расширяет область применения станка.

Фрезерный деревообрабатывающий станок работает следующим образом.

Процесс обработки заготовок для получения, в частности, профильного прямоугольного бруса включает в себя четыре операции:
- операция N 1: обработка первой боковой поверхности бруса прямопрофильной фрезой (фиг. 2),
- операция N 2: обработка второй боковой поверхности бруса прямопрофильной фрезой (фиг. 3),
- операция N 3: обработка нижней поверхности бруса фасонной фрезой (фиг. 4),
- операция N 4: обработка верхней поверхности бруса фасонной фрезой (фиг. 5).

При установке исходной заготовки 6, имеющей толщину h и естественную кривизну α, оператор деформирует ее, уменьшая кривизну до величины α/2 и фиксирует заготовку в таком положении струбцинами 5 (см. фиг. 6) и производит операцию N 1 (см. фиг. 7), передвигая тележку 8 вдоль направляющих 2 с помощью поручней 11. Далее заготовку расфиксируют, разворачивают вокруг своей оси на 180^o, снова деформируют до величины α/2 и зажимают струбцинами 5, после чего производят операцию N 2 (см. фиг. 8). После расфиксации заготовки ее кривизна за счет обработки уменьшается до величины α/2, допустимой для использования в строительстве (см. фиг. 9). При этом толщина заготовки h выдерживается по всей длине бруса. Аналогично происходит обработка при третьей и четвертой операциях.

Таким образом, система крепления и базирования заготовки, описанная выше, позволяет учитывать естественную кривизну заготовки в вертикальной и горизонтальной плоскостях, уменьшая ее при обработке до пределов, допустимых в строительстве. При этом объем снимаемой стружки уменьшается на величину до 50% и, как следствие, увеличивается производительность станка.

Описанный пример исполнения фрезерного деревообрабатывающего станка обеспечивает возможность реализации назначения изобретения и достижения указанного выше технического результата, но при этом не исчерпывает всех возможностей осуществления изобретения, охарактеризованного совокупностью признаков, приведенной в формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Станок фрезерный деревообрабатывающий, включающий в себя средство для установки и крепления деревянной заготовки в, по меньшей мере, трех точках, отстоящих друг от друга вдоль оси заготовки, агрегатную тележку, выполненную с возможностью перемещения по направляющим, по меньшей мере, вдоль оси заготовки, установленные на указанной агрегатной тележке, по меньшей мере, одну фрезу, средства для привода каждой фрезы и средства для перемещения каждой фрезы, по меньшей мере, в поперечном относительно оси заготовки направлении, отличающийся тем, что средство для привода каждой фрезы включает в себя n однофазных асинхронных электродвигателей, по меньшей мере, один из которых выполнен взаимозаменяемым с трехфазным асинхронным электродвигателем, а мощность каждого из указанных однофазных асинхронных электродвигателей определяется соотношением

где М_n - мощность одного двигателя;
М_общая - общая мощность, необходимая для привода соответствующей фрезы фрезерного деревообрабатывающего станка;
n - общее число двигателей, используемых для привода соответствующей фрезы фрезерного деревообрабатывающего станка,
или средство для привода каждой фрезы включает в себя, по меньшей мере, один трехфазный асинхронный электродвигатель, выполненный взаимозаменяемым с, по меньшей мере, одним из указанных однофазных асинхронных электродвигателей, а средство для установки и крепления заготовки выполнено с возможностью закрепления заготовки с деформацией ее до кривизны α/2, где α - естественная кривизна заготовки, при этом станок выполнен с возможностью обработки заготовки путем последовательного фрезерования ее противолежащих боковых сторон.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что средство для установки и крепления заготовки включает в себя, по меньшей мере, три струбцины, установленные на соответствующих стойках, расположенных вдоль одной из направляющих.

3. Станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что агрегатная тележка включает в себя поручни для ручного перемещения тележки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9