Шипорезный станок для ящичного шипа. Виды шипорезных станков

Одним из непременных условий успешного мебельного и столярного производства является использование шипорезных станков различного типа, которые производят нарезку и обработку шипа для прочного соединения различных элементов рамных конструкций. В производстве мебельных блоков, а также различных объемных конструкций используются станки для ящичного шипа, который выполняется двух видов – прямой и трапециевидный, называемый «ласточкин хвост».

Станки для изготовления ящичного шипа

Соединение ящиков на «ласточкин хвост» обеспечивает надежность крепления деталей и долговечность изделия во время его эксплуатации. Прочность этих узлов обеспечена сложностью соединения и особенностью работы древесины. Станки для ящичного шипа фрезеруют до четырех типов шипов по форме, а также выполняют их расположение с регулируемым шагом. Станочный агрегат может обрабатывать обе части соединения типа «ласточкин хвост» по отдельности или одновременно, в зависимости от установленной оператором программы. Практически все модели станков выполнены с управлением и регулировкой в простой и удобной форме. Длина обрабатываемой заготовки колеблется от 200 мм до 1500 мм, а ширина устанавливается от 60 мм до 770 мм на станках различных моделей. Некоторые модели станков для ящичного шипа имеют возможность выборки пазов под петли и фурнитуру дверных фасадов, что особенно удобно на мебельном производстве.

Ящичные шипорезные станки

К атегория:

Деревообрабатывающие станки

Ящичные шипорезные станки

Конструкция станков. Шипорезные станки для ящичных шипов бывают двух видов: для выработки на концах заготовок прямых или клиновых шипов (ШПК -40) и трапецеидальных ящичных шипов «ласточкин хвост» (ШЛХ -3, ШЛХ -4).

Станок шипорезный односторонний для выработки прямого и клинового шипов ШПК -40 предназначен для обработки шипов на одном конце заготовки и может быть использован в столярно-строительном, мебельном и других деревообрабатывающих производствах. Станок позволяет обрабатывать заготовки шириной до 400 мм при формировании прямых ящичных шипов и до 110 мм - при выработке клиновых шипов. Можно обрабатывать одновременно несколько заготовок (пакет) суммарной толщиной не более 100 мм. Длина заготовок должна быть не менее 250 мм. Наибольшая длина вырабатываемых шипов прямых 50 мм, клиновых - 10 мм.

На коробчатой по форме станине смонтированы горизонтальный фрезерный вал, подъемный стол и гидроагрегат.

Фрезерный вал выполнен в виде шпинделя с укрепленными на нем сменными комплектами фрез. Шпиндель смонтирован на двух опорах. Правой опорой служат два радиально-упорных подшипника. Левая съемная опора представляет собой радиально-сферический шариковый подшипник со ступицей, в которую входит конец шпинделя. Кронштейн съемной опоры может откидываться на 90°, освобождая с торца зону для замены инструмента.

Шпиндель приводится во вращение от электродвигателя, который монтируют на поворотной плите так, чтобы можно было регулировать натяжение зубчатого ремня передачи. Стол 5 перемещается по направляющим станины в вертикальном направлении гидроцилиндром.

Заготовку устанавливают на столе и базируют по боковой левой или правой направляющей линейке и переднему торцовому упору. Боковые линейки регулируемые и позволяют настраивать размер крайней проушины.

Торцовый упор можно регулировать в интервале 0…50 мм для обеспечения требуемой длины шипа. Закрепляют заготовку на столе гидроприжимами. В верхней части станка для удаления стружки установлен кожух, который присоединяется к эксгаустерной сети. С левой стороны станины расположена гидропанель, на которой смонтированы гидрораспределители, предохранительный клапан и дроссель 3 для изменения скорости перемещения стола.

Гидропривод станка обеспечивает возвратно-поступательное перемещение стола по циклу: зажим заготовки, рабочий ход стола с зажатыми заготовками вниз с заданной скоростью подачи, холостой ход стола с зажатыми заготовками вверх с повышенной постоянной скоростью, открепление заготовки.

Гидрокинематическая схема станка показана на рис. 114. С включением электродвигателя гидроагрегата масло от пластинчатого насоса НП через сетчатый фильтр Ф и распределители Р1 и Р2 поступает в гидробак Б станка.

В исходном (верхнем) положении стол удерживается давлением масла на поршень цилиндра Ц1. Выход масла из гидроцилиндров Ц1 и Ц2 заперт в среднем положении гидрораспределителей Р1 и Р2. При одновременном включении электромагнитов а распределителей Pi и Р2 стол и прижимы занимают исходное верхнее положение.

Рис. 1. Шипорезный станок для ящичных прямых шипов 111ПК-40: 1 - станина, 2 - гидроагрегат, 3 - дроссель, 4 - фрезерный вал, 5 - стол, 6 - направляющая линейка, 7 - торцовый упор, 8 - гидроприжим, 9 - заготовка, 10 - электродвигатель, 11 - гидроцилиндр

Рабочий ход стола осуществляется включением электромагнита б распределителя Р2. При этом электромагниты а распределителей Р1 и Р2 отключаются - заготовки прижимаются. Давление в системе повышается, срабатывает реле давления РД и включает электромагнит б распределителя Р1 - происходит рабочий-ход стола.

В конце рабочего хода стол нажимает на штифт конечного выключателя, который отключает электромагнит б распределителя Р1 и одновременно включает электромагнит а этого же распределителя. Стол начинает перемещаться вверх при включенном электромагните б распределителя Р2.

При достижении верхнего положения стола срабатывает конечный выключатель, который выключает электромагнит б гидрораспределителя Р2 и включает электромагнит а гидрораспределителя Р2. Происходит отход прижимов, и заготовка освобождается. Стол оказывается зафиксированным в верхнем положении, так как масло в цилиндре Ц1 заперто средним положением золотника гидрораспределителя Р1.

При аварийном отключении электропитания стол и прижимы фиксируются (стол останавливается, заготовка прижата), так как гидрораспределители Р1 и Р2 автоматически устанавливаются в среднее положение. Для выведения заготовки из зоны резания и ее открепления необходимо поднять стол в исходное положение, включив электромагнит а гидрораспределителя Р1 и электромагнит б гидрораспределителя Р2.

Включение цикла осуществляется нажатием на кнопку «Цикл», расположенную на пульте управления. В режиме «Наладка» можно перемещать стол вверх и вниз с остановкой в этих положениях.

Давление в системе регулируется предохранительным клапаном КП и контролируется манометром МН. Скорость рабочего хода стола регулируют дросселем регулятора потока РП.

Выбор режима работы. Скорость подачи в станке назначают в зависимости от породы древесины, ширины заготовки и длины шипа. В табл. 6 приведены режимы резания при обработке прямых ящичных шипов шириной 8 мм при влажности древесины 10%.

При назначении режимов допускается кратковременная перегрузка электродвигателя фрезерного вала не более 25%. При обработке клиновых шипов деталей из древесины твердых пород скорость подачи должна быть не более 4,5 м/мин.

Рис. 2. Гидрокинематическая схема шипорезного станка для ящичных прямых шипов: а, б - электромагниты, Б - бак, НП - насос пластинчатый, Ф - фильтр, КП - клапан предохранительный, МН - манометр, РП - регулятор потока, PI, Р2 - распределители, РД - реле давления, Ц1, Ц2 - гидроцилиндры, XX - холостой ход, РХ - рабочий ход

Настройка станков. Для обработки прямых ящичных шипов используют комплект из 25 фрез. В комплекте, закрепляемом на фрезерном валу, должны быть фрезы одинакового диаметра, шириной В, равной ширине вырабатываемой проушины. Отклонение ширины фр-ез допускается не более 0,03 мм.

При обработке клиновых шипов применяют комплект из двух фрез с клиновыми зубьями. Зубья фрез должны иметь одинаковую высоту и идентичную форму. Не допускается устанавливать на шпиндель фрезы с выкрошенными или тупыми зубьями. Фрезы на пиноли должны быть надежно закреплены гайками.

Перед заменой режущего инструмента необходимо установить переключатель на пульте управления в положение «Наладка». Это исключает возможность включения электродвигателя привода фрезерного вала.

Для замены инструмента следует отвернуть специальную гайку опорного кронштейна, переместить его вдоль шпинделя и повернуть на 90°, обеспечив свободный доступ к инструменту с торца шпинделя. Новый инструмент устанавливают в следующем порядке. Боковые откидные болты, соединяющие прижим со столом, переводят в верхнее положение и надежно закрепляют за верхний кожух. Нажимая на кнопку «Пуск стола вниз», устанавливают стол в крайнее нижнее положение, после чего кожух с прижимами опрокидывают на 90°, обеспечивая свободный доступ к инструменту. Придерживая шпиндель гаечным ключом, отворачивают левую гайку крепления комплекта фрез.

Комплект фрез для прямого ящичного шипа состоит из двух пинолей, соединяющихся между собой зубчатой муфтой. Сначала снимают левую пиноль с 12 фрезами, а затем правую с 13 фрезами.

При смене инструмента следует соблюдать правила безопасности труда. Комплект фрез снимают и укладывают в специальный ящик для последующей транспортировки его в заточное отделение цеха.

Обе фрезы для обработки клиновых шипов устанавливают в крайних положениях относительно шпинделя и боковых направляющих линеек через проставочные кольца и втулку. После установки инструмента закрепляют откидной кронштейн специальной гайкой. Кронштейн снабжен блокировкой, исключающей возможность включения приводного электродвигателя, поэтому следует обратить внимание на правильное взаимодействие кронштейна с блокирующим микровыключателем.

Стол в исходное верхнее положение возвращают нажатием кнопки «Пуск стола вверх». Затем устанавливают в рабочее положение прижим. Боковые направляющие линейки настраивают в зависимости от ширины крайней проушины. Левую и правую линейки регулируют так, чтобы можно было обработать одновременно две парные заготовки с прямыми шипами. Наладка каждой линейки на необходимый размер от крайнего шипа осуществляется соответствующим винтом.

Торцовый упор на требуемую длину шипа настраивают вращением винта с последующей фиксацией его контргайкой.

Гидроприжимы крепят на столе двумя стойками и откидными винтами.

Величина хода стола определяется положением микровыключателей, установленных на станине. Для проверки правильности их работы переводят станок переключателем режима работы в режим «Наладка» и отрабатывают движение стола вверх и вниз.

Вращением рукоятки дросселя устанавливают необходимую скорость рабочего хода. Перед пуском станка включают эксгаустерную систему удаления стружек.

Для повышения качества фрезерования шипов и предотвращения сколов при выходе резцов из древесины используют дополнительную опору - подкладной брусок или щит, на который устанавливают заготовку. При первом проходе на конце подкладного щита формируются шипы. Взаимодействующий постоянно с фрезами конец подкладного щита быстро изнашивается, поэтому его периодически следует переставлять или заменять новым.

Работа на станках. Пуск станка в автоматическом цикле производится поочередным нажатием на кнопки включения электродвигателя фрезерного вала и гидронасоса. Станок обслуживает один рабочий. Он берет пачку дощечек, кладет ее на стол и выравнивает, прижимая к направляющей линейке и переднему торцовому упору. После нажатия кнопки «Цикл» дощечки прижимаются к столу автоматически действующим зажимом и стол совершает рабочий и обратный ход. В исходном положении детали. открепляются и станочник, перевернув их на 180°, вновь базирует их в станке для обработки шипов на другом конце при той же настройке станка. После второго прохода готовые детали складывают в штабель.

Закончив обработку партии деталей, станочник приступает к зашиповке сопрягаемых дощечек, предварительно передвинув боковую направляющую линейку на толщину шипа или используя для этого вторую направляющую линейку.

Чтобы избежать брака, поступающие на станок дощечки не должны иметь крыловатости, кривизны, неперпендикулярности торцов кромкам и пласти. В процессе обработки качество получаемых шипов контролируют инструментом или визуально путем пробной сборки шипового соединения парных деталей.

Толщину шипа и ширину проушины измеряют штангенциркулем или другим мерительным инструментом в точках, расположенных на расстоянии 1/4 длины шипа от дна проушины и торцовой грани шипа. Проверяют все шипы и проушины данной детали.

Про такие шипорезки уже написано достаточно много, так что на оригинальность не претендую. Но штука в мастерской однозначно полезная. Поэтому собрав себе шипорезку для прямого ящичного шипа решил рассказать о ней в своем блоге.

Такие шипорезки обычно делают на основе фрезерного стола или циркулярной пилы. Но, конечно, возможны и варианты - в зависимости от выдумки мастера - на ленточной пиле, лобзиковом станке, да хоть на бензопиле!
Я не стал оригинальным и сделал приспособление для вырезания прямого ящичного шипа для своего фрезерного стола (подробнее о нем тут: ).
Иногда используют подшипники и разные направляющие для облегчения скольжения, но я решил обойтись без них. Единственное условие - противоположные кромки у стола должны быть параллельны. Для этого можно пройтись по ним фрезером с упором на другую кромку.

Первым делом нужно вырезать из фанеры основу будущей шипорезки. Размеры этой основы зависят от самого стола - она должна быть шире стола на ширину боковых упоров. Я брал упоры примерно 4 см. Длина упоров должна быть такая же или чуть меньше ширины стола - тогда их не будет клинить. Все детали шипорезки клеил столярным клеем и фиксировал саморезами - возможно, избыточно, но мне так захотелось.

Все головки саморезов утоплены.

Чтобы подобрать правильное положение второго упора кладем заготовку с установленным первым упором на стол, уперев его (первый упор) в кромку стола, наносим на второй упор клей...

И проложив между вторым упором и кромкой лист бумаги фиксируем его (второй упор) в этом положении струбцинами. Зазор, который остается благодаря бумаге будет идеален для того, чтобы шипорезка свободно перемещалась вдоль кромок стола и при этом не болталась.

Из чисто эстетических соображений обрезаем кромку, чтобы упоры были вровень с основной деталью.

Каретка для нашей шипорезки готова

Далее на этой каретке будет установлен упор, который можно будет регулировать и который всегда должен быть перпендикулярен направлению движения каретки. Для того, чтобы каждый раз не проверять эту перпендикулярность сделал на краю каретки уступ с правильными углами.

На этот же уступ с помощью болта М8 установил ручку от регулировочного механизма офисного кресла.

Ручка находится точно посередине между упорами - это еще одна степень защиты от заклинивания каретки. Ручка достаточно ухватистая и надежная. А еще она задает безопасное положение для правой руки. Пользоваться ей удобно.

Упор фиксируется двумя болтами М10 с утопленными головками и гайками-барашками. Упор может двигаться вдоль выступа с ручкой в обе стороны.

Важно, чтобы плоскость упора была перпендикулярна плоскости каретки.

Каретка сделана из фанеры ФСФ 18 мм. Уверен, многие сейчас поперхнулись - куда такая толщина, это же монстр какой-то! Ну, да, можно было сделать тоньше, но мне нравятся вещи с избыточной прочностью, где это возможно. Вот такая у меня фишка.
Поэтому фрезу пришлось покупать специальную. Все характеристики и артикулы видны на фотографии.

В получившийся в упоре желоб вставляем штифт. Я сделал его из текстолита толщиной 6 мм.

Устройство готово. Конструкция достаточно простая, дольше рассказывал, чем делал))

Первый запуск показал, что в целом устройство работает, но требует настройки

Тщательной настройки требуют высота фрезы и ширина шипа. Через некоторое время стало получаться.

Детали удобнее обрабатывать пакетами - минимум по две. При этом наружным деталям приходится не сладко - прямая фреза нещадно вырывает из них не просто отдельные волокна, а целые слои. Поэтому детали надо обрабатывать, обкладывая их с двух сторон ненужными брусками.

Посмотрите что произошло с деталями, которые были внешними в пакете. Я уж не знаю как в журналах и в видеороликах умудряются обрабатывать детали по одной. Можно использовать спиральные фрезы - может быть, это решит проблему, но обычно они в разы дороже прямых.

Поэтому просто обкладываем обрабатываемые детали с двух сторон и получаем отличный результат. Тут еще надо не упускать из внимания какой стороной и в какой последовательности обрабатывать детали, чтобы они потом сложились в изделие.

В общем, результат не плохой. Это были тестовые бруски, но раз уж получилось неплохо, то решил довести дело до конца и сделать ящичек.

Вырезал на циркулярной пиле дно ящика

И тут вылез еще один нюанс - для зашлифовывания выступающих шипов приспособление для нарезания прямого ящичного шипа должно комплектоваться ленточной шлифовальной машиной или тарельчатым шлифовальным станком или еще чем-то в этом роде. Эксцентриковая шлифмашина не справляется, заваливая края. В остальном я доволен приобретением - работает как надо.

Цена шипорезного станка по дереву зависит от целого ряда факторов и может составлять от 100 тысяч рублей и более. Но цена — это далеко не единственный критерий, на который следует опираться при выборе шипорезного оборудования.

Шипорезный станок по дереву является незаменимым устройством на столярных и мебельных производствах. Многие детали соединяются между собой с помощью шипа.

Выделяют несколько основных видов шипового соединения:

• Ящичные;
• Круглые;
• Овальные;
• Ласточкин хвост.

Шипы способствует соединению деталей между собой или удлинению заготовок.

Шип — это сложный по своей конфигурации соединительный элемент, для изготовления которого своими руками требуется применять соответствующее оборудование.

Оборудование отличаются между собой именно по типу шипов, которые они способны изготавливать.

• Шипы для окон, дверей и рамных конструкций. Такие шипорезные станки могут быть односторонними, двухсторонними, проходными или возвратными. В качестве рабочих инструментов данных шипорезов выступают специальные пилы, вертикальные и горизонтальные фрезы. С их помощью осуществляется фрезерование прямого шипа или проушины, необходимой для каркасной и рамочной деревянной конструкции;
• Ящичные шипы и ласточкин хвост требуют использования другого типа шипорезных станков. Их применяют для серийного изготовления столярных предметов или мебели. За счет такого соединения обеспечивается надежная и долговечная фиксация компонентов;
• Овальный и круглый шип — это самые сложные шипы, выполняемые на специализированных автоматических станках. Участие оператора своими руками сводится к минимуму, поскольку к таким шипам предъявляются повышенные требования в плане точности. Потому овальные и круглые шипы изготавливаются с помощью автоматизированных шипорезных станков с ЧПУ.

Самое главное требование, которое предъявляется к шипорезному станку — это точность выполнения обработки. Если этого не сделать, тогда детали попросту не будут подходить друг к другу. А потому выполнить соединение станет невозможно.

Сфера применения

Используя своими руками шипорезные станки, помимо столярного и мебельного производства они могут:

• Обрабатывать калиброванные деревянные щиты и древесностружечные плиты;
• Обгонять периметры дверных деталей и оконных рам;
• Обрабатывать напольные доски;
• Изготавливать паркет.

Отдельная категория шипорезных станков — это оборудование, предназначенное для сращивания деревянных деталей. Подобные станки применяются на производственных базах, где нужно соединить доски по длине путем их сращивания между собой. Для этого станком вырезаются специальные зубчатые шипы на торцах заготовок, обрабатываются клеем и прессуются специальным прессом. Все линии сращивания древесины функционируют в условиях автоматического режима. Участие оператора своими руками заключается в контролировании работы шипорезного и прессовального оборудования.

Характеристики шипорезов

Выбирая шипорезные станки для работы своими руками над соединением деревянных элементов, вам следует обратить внимание на наиболее значимые параметры шипорезного оборудования.

1. Максимальный диаметр заготовок, которые способен обрабатывать станок.
2. Максимальная ширина создаваемого на оборудовании шипа.
3. Наибольшие показатели поперечника шипа, доступного на выбранном шипорезном станке.
4. Тип шипа, на изготовление которого ориентирован станок.
5. Скорость вращения шпинделя. От нее зависит скорость и качество обработки заготовок.
6. Мощность установленного на шипорезный станок электрического двигателя и тип электрической сети для его питания. Некоторые станки могут обойтись питанием от однофазной бытовой сети на 220В. Но промышленные шипорезы требуют высококачественной трехфазной линии на 380В.
7. Размеры и вес оборудования. Большой вес защищает от вибраций, которые могут негативно отразиться на точности вырезаемых шипов. При этом крупные размеры и масса ограничивают станок в плане его перемещения. Хотя вряд ли вам потребуется каждый день с места на место переставлять шипорез. Потому упор следует сделать на минимальные вибрации в процессе эксплуатации шипорезного оборудования.

Как он работает

Чтобы работать своими руками с шипорезным оборудованием, вам нужно узнать, по какому принципу функционируют подобные станки для изготовления соединительных шипов.

Весь процесс можно разделить на несколько шагов, каждый из которых непосредственно влияет на конечное качество получаемой на выходе продукции.

• Заготовку направляют на рабочий стол станка, где деревянная деталь обрезается согласно требуемому размеру;
• После этого древесина или основанный на древесине материал поступает на создание шипов и проушин;
• Станина — это жесткая литая конструкция, оснащенная прижимными механизмами для фиксации. Станину оснащают колонной, где располагается рабочая головка. На головку надеваются соответствующие задачам проушечные доски, фрезы или пилы;
• Чтобы защитить обрабатываемую заготовку от расщепления в процессе создания шипов, специальная автоматическая система наносит клей на поверхность заготовок. Это предупреждает появления сколов и дефектов;
• Помимо этого, шипорезные станки могут оснащаться механизмами торцевания. Они необходимы для того, чтобы выровнять торцы обрабатываемых заготовок;
• На выходе мы получаем деталь с выполненными на ней проушинами или шипами требуемой конфигурации.

Обратите внимание на то, для каких целей вы приобретаете шипорезный станок. Для определенных ситуаций подойдут те или иные решения.

1. Для мелкосерийного производства в домашних условиях или небольшой мастерской оптимальным выбором будут фрезерные станки, оснащенные шипорезными каретками. Вы получаете полноценный фрезерный станок и функцию шипореза вместе с ним. Это избавляет от необходимости приобретать отдельно шипорезное устройство. При этом фрезер с шипорезными каретками демонстрирует неплохие параметры в условиях мелкосерийного производства.
2. Крупное мебельное производства, где важно получить большую серию шипов, выбирают автоматизированные шипорезные комплексы с модулем ЧПУ. Модуль ЧПУ позволяет на шипорезном станке создавать всевозможные вариации шиповых соединений. Подобное оборудование легко настроить и для обучения работы с ним не требуется много времени.

Эксплуатация

Есть несколько особенностей эксплуатации шипорезов, о которых вам будет полезно и просто интересно знать.

• Крупные конвейерные производства предусматривают установку шипорезного оборудования путем его фиксации на потолок. Дополнительно устройства оснащаются прижимными узлами, а прием заготовок осуществляется подрезными пилами. Заготовка подается на торцовку, а завершает обработку фрезеровочный суппорт. А точнее их пара;
• Для регулирования скорости подачи детали используют вариатор. Он позволяет плавно контролировать параметры;
• Чтобы обеспечить качественное создание шипов, скорость вращения шпиндельной головки должна составлять 7000 об/мин;
• На рынке представлено несколько вариантов шипорезных устройств, которые отличаются по размеру направляющих — 2, 2,5 и 3 м;
• Конструкция шипореза позволяет применять несколько разных рабочих инструментов для деревообработки;
• Шипорезные агрегаты можно дополнительно оснастить удлинителями рабочего стола и пневматическими прижимными устройствами.

Ассортимент агрегатов для создания шипов позволяет оснастить ваше предприятие оптимальным вариантом оборудования. Но если это небольшая мастерская, есть смысл подумать о фрезерном станке с кареткой для шипов.