11.2 Выборка гнезд и сверление отверстий.

11.2.1 Выборка гнезд. В деталях изделий из древесины для соединения их между собой необходимо иметь соответствующей формы пазы, продолговатые гнезда. Отверстие условно отличается от гнезда тем, что оно сквозное; гнездо имеет дно. Формы гнезд деталей и применяемые для их получения инструменты показаны на рис. 11.28.

а б в

г д

Рис. 11.28.. Схемы формирования гнезд и отверстий: а, б - спиральным сверлом; в - концевой фрезой; г - гнездовой фрезы; д - фрезерной цепочкой

Относитетельные трудовые затраты и точность выборки гнезд различным инструментом представлены в табл. 8. Наиболее простым и производительным способом является выборка пазов и гнезд на фрезерном станке по упорам при несквозном фрезеровании.

Таблица 8

Трудозатраты и точность выборки гнезд
Инструмент	Относитетельные трудовые затраты	Отклонения по ширине гнезда, мм
Фреза .............	1,0	0,3—0,75
Фрезерная цепь	1,5	0,4—1,0
Спиральное сверло	2,1	0,2—0,7
Концевая фреза	2,0	0,2—0,7

При этом гнездо получается сегментообразным по форме и размеру режущего инструмента. Входящий в такое гнездо шип должен быть значительно уже его длины. Его положение в гнезде не ограничивается боковыми стенками. Этот вид шипового соединения можно применять только там, где не нужно точного базирования шипа в гнезде, он не испытывает действия усилий, направленных на его кромку, а образующие зазоры по кромкам не видны в изделии. Такие соединения используют для установки средних брусков в рамках и бобышек, применяемых для увеличения жесткости рамок и коробок.

Для выборки прямоугольных гнезд в изделиях из древесины для шиповых соединений и установки фурнитуры применяют долбежные станки. В качестве режущего инструмента в которых используются фрезерные цепочки и гнездовые фрезы.

На рис. 11.28,г,д даны основные схемы выборки в деталях гнезд прямоугольного сечения.

Гнездовая фреза (рис. 11.28, б) представляет собой многолезвийную плоскую пластинку с резцами (зубьями) с двух сторон - торцовой и боковой. Гнездовая фреза - мерный инструмент. Главное движение инструмента по замкнутой кривой характеризуется средней скоростью перемещения вершины зуба по траектории резания υср. Движение подачи прямолинейное с постоянной скоростью υs. При частоте циклов главного движения n мин‾¹, скорости подачи υs , м/мин, подача на один цикл S_О равна максимальной толщине срезаемого слоя, amax = 1000 υs /n. Длина получаемого паза L, мм, определяется по формуле

L = Lфр + 2r

где Lфр — ширина фрезы, мм; r — горизонтальная амплитуда колибания фрезы при главном движении, мм. При долблении гнездовой фрезой получают гнезда с плоским дном малой ширине (bmin = 3 мм). Качество обработки характеризуется высокой точностью размеров, шероховатостью стенок Rmax < 32 мкм.

Сущность цепного фрезерования (рис.11.28,г) — резание резцами, расположенными на шарнирно связанных звеньях непрерывной цепи.

При движении цепи вдоль направляющей линейки 1 траекто-главного движения прямолинейная, при огибании натяжного 2 — окружность. Если длина гнезда Ь равна размеру й фре-юй головки, достаточно одной осевой подачи со скоростью

г- В этом случае зубья срезают стружку на дуговом участке, рав-4/2. Если Ь > й, цепь заглубляют в заготовку поочередно по М гнезда, а затем перемещают в боковом направлении со ско->ю у_{8 бок} и выбирают перемычку.

135

Фрезерные цепочки устанавливают на цепно-долбежных станках и агрегатных головках. Цепное фрезерование выполняется зубьями цепи, перемещающейся по дуговой траектории. Каждый зуб срезает стружку циклоидальной формы при радиальной подаче. Для получения паза большей длины добавляется боковая подача. По расположению долбежных (фрезерных) цепочек различают вер­тикальные и горизонтальные цепно-долбежные станки, одно- и многошпиндельные. Вертикальные станки применяют для фрезе­рования гнезд на широких поверхностях щитовых и рамочных де­талей, а также на боковых поверхностях брусков. Горизонтальны^ станки используют преимущественно для выработки гнезд на уз­ких гранях щитов и рамок.

318

13

Рис 117 Оборудование для выработки прямоугольных гнезд: а - гидрокинематическая схема; б - режущая головка; в - долбежная головка;

г — схема долбления

319

На цепно-долбежных станках гнезда выбирают фрезерной цепью.

Заготовку базируют' на столе станка по линейке и упору. В зависимости от требуемого размера отверстия выбирают це­почку и линейку. После установки линейки с цепочкой на суп­порт регулируют рабочий ход суппорта относительно стола с учетом нужной глубины отверстия или гнезда. Прижимную линейку стола устанавливают так, чтобы цепь располагалась на нужном расстоянии от боковых поверхностей заготовки. С по­мощью боковых передвижных ограничителей и упора регули­руют величину перемещения стола, определяющего длину изго­тавливаемого гнезда и его положения относительно торца за­готовки.

Изготавливаемые на цепно-долбежном станке гнезда имеют закругленные углы дна. Чтобы обеспечить плотность соедине­ния шипа с таким гнездом по периметру, необходимо гнездо выбирать с запасом в глубину не менее чем на величину ра­диуса концевого ролика направляющей линейки плюс толщина фрезерной цепочки по кромкам резания. Наименьшие размеры гнезд, изготавливаемых с применением фрезерных цепей и на­правляющих линеек, ограничены минимальными звеньями фре­зерных цепей 40X6 мм. Наибольшие размеры гнезд, выбирае­мых за одну установку, по ширине определяются шириной це­почки, а по длине величиной возможного перемещения стола станка — примерно 400 мм. Одно гнездо или отверстие в заго­товке выбирают, применяя один упор. Два одинаковых гнезда, расположенных в заготовке в одну линию, можно выбирать за две установки, меняя положение упора. Эту работу можно вы­полнить и за одну установку при двух позициях заготовки, при­меняя два упора. Базируя заготовку по левому упору, выбирают правое гнездо; перемещая заготовку вправо до правого упора, выбирают левое гнездо. Погрешности длин заготовок при этом будут отражаться на погрешностях расположения гнезд.

При работе на цепно-долбежном станке следует соблюдать следующие основные правила: подача цепи должна быть плав­ной; за один прием не следует выбирать глубину более 70 мм; длинные гнезда следует фрезеровать сначала в одном конце, затем в другом так, чтобы при работе цепи в промежутке ме­жду этими проходами резание происходило восходящей ветвью фрезерной цепи; для предотвращения сколов при выходе цепи

необходимо применять подпорный брусок; не допускать излиш­него натяжения и слабины фрезерной цепи. Оттяжка цепи от линейки не должна быть в средней ее части более 8 мм; цепь и звездочки должны иметь ограждения.

Режим резания на цепно-долбежных станках

Скорость резания цепочки, м/с.................. 2,5—10

Скорость вертикальной подачи, мм/с:

при глубине до 60 мм..................... 30—25

то же до 100 мм ....................... 20—30

то же свыше 100 мм ..................... 10—20

Скорость боковой подачи, % от вертикальной .......... 50—70

Схема организации рабочего места у цепно-долбежного станка показана на рис. 118, д. Цепно-долбежные станки до­статочно производительны и обеспечивают необходимую точ­ность для изготовления строительных изделий. Недостатком их являются частые сколы в месте выхода фрезерной цепи. По этой причине их нельзя использовать при выборке гнезд малых размеров в облицованных деталях. Для этой цели применяют сверлильно-пазовальные станки. Порядок работы на горизон­тальном сверлильно-пазовальном станке показан на рис. 130. Выбирают пазы (гнезда) сверлом или концевой фрезой соот­ветствующего диаметра. Режущий инструмент имеет, кроме вра­щения, осевую и боковую подачи относительно заготовки.

Станки бывают с ручной и механизированной подачей. При ручной подаче рабочий с помощью двух рычагов надвигает суп­порт на заготовку, а боковую подачу выполняет путем переме­щения стола. Настраивают станок по пяти размерам (рис. 130, б): а — ширина паза (гнезда); б — расстояние паза от пласти заготовки; в — глубина паза; г — расстояние паза от торца; д — длина паза.

Размер а зависит от диаметра сверла и его биения. Размер б ^обеспечивается настройкой положения стола по высоте. На-пТЗБлёТшеТГэТемент регулирования показаны стрелками. Раз­мер в по глубине паза определяется положением упора, огра­ни чив~а!Ще1хГгл^^ сверлХ^-*К'сстояниё1па_за_от.. торца и длина его достигаются перемещением винтов, ограни­чивающих боковое передвижение каретки станка, на которой базируется заготовкаТ

Приемы выборки пазов на сверлильно-пазовальных станках с ручной подачей меняются в зависимости от вида применяе­мого инструмента. Обычно используют спиральные сверла и концевые фрезы. При работе со спиральными сверлами следует помнить, что у них режущая кромка только на торцовой части. Боковые спиральные кромки при сверлении не производят ре­зания. Они только отводят стружки из зоны резания. У конце­вых фрез режущие кромки находятся как на торцовых, так и на боковых гранях. Концевые фрезы различают: по количе­ству боковых режущих граней-—однозубые, двухзубые; по по­ложению оси вращения — затылованные и незатылованные; по материалу — стальные или с твердым сплавом.

Стальные фрезы делятся на три типа. Тип 1 незатылован­ные и тип 2 затылованные однозубые применяются для фрезерования по контуру, тип 3 — для выборки пазов (гнезд). Одно-зубые фрезы работают только одной гранью, но имеют доста­точный объем впадины для стружки. Их изготавливают диа­метром от 3 до 25 мм. Небольшие диаметры концевых фрез и высокая частота вращения их (24 000 мин^¹) требуют строгого регулирования подачи на зуб в зависимости от заглубления фрезы. Длина консольной части фрезы / должна быть мини­мальной. С уменьшением диаметра фрезы подача на зуб и длина консольной части должны уменьшаться для предотвра­щения поломок. Тонкие концевые фрезы часто ломаются из-за превышения подачи или чрезмерного заглубления их. При об­работке твердых материалов применяют концевые фрезы, ос­нащенные пластинками твердого сплава (рис. 131, б).

При выборке пазов (гнезд) на сверлильно-пазовальном станке с помощью спирального сверла и концевой фрезы важ­ным моментом является необходимость ограничения размера паза последовательным высверливанием отверстий по его кон-цЖЦЗатем, высверливая отверстия торцовой режущей гранью Спирального сверла, последовательно удаляют материал в про­межутке между крайними отверстиями. После этого, не выни­мая сверла, поперечными движениями расчищают все гнездо. При работе спиральным сверлом необходимо следить за тем, чтобы усилие резания распределялось на режущие торцовые кромки симметрично. Если симметричность сил резания нару­шить, то возникнет изгибающий сверло момент, который при­ведет к поломке сверла. Работа концевой фрезой может выпол­няться иным порядком, поскольку она имеет боковую режущую кромку. Выборка паза при этом может производиться переме­щением фрезы от второй позиции к первой при заглублении фрезы не более чем на два ее диаметра. Боковые стенки паза при работе концевой фрезой формируются фрезерованием, а при работе сверлом — сверлением с последующим скалыванием об­разующихся при этом выступов. По этой причине качество по­верхности боковых стенок паза при фрезеровании концевой фрезой значительно лучше. Производительность работы с кон­цевыми фрезами выше, чем со спиральными сверлами, которые требуют значительно большего количества проходов-"с" затра­тами времени на холостой ход. Применение концевых фрез обеспечивает повышение производительности в 1₂2₌₌1_#5_раза по сравнению с применением спиральных сверлГОсевая

р р р р ^

один оборот сверла и концевой фрезы зависит от твердости дре­весины от 0,1 до 2 мм. При боковой подаче при фрезеровании торцовой фрезой от 0,5 до 0,65 мм на оборот (меньшие значе­ния для малых диаметров).

Сверление отверстий. Круглые отверстия сверлят на универ­сальных одно- или многошпиндельных вертикально-сверлиль­ных станках, или многошпиндельных специализированных, или

Операцию выборки гнезд выполняют на сверлильно-пазовальных и цепно-долбежных станках. Выбор типа и модели оборудования зависит от размеров и формы гнезда (отверстия), требуемого качества обработки и производительности. Для получения небольших гнезд и отверстий (для деталей мебели) целесообразно использовать сверлильно-пазовальные станки, обеспечивающие лучшее качество обработки: горизонтальные двусторонние СВПГ-2, СВПГ-2В, СВПГ-3 (с наклонным столом); вертикальные СВП-2, СВА-2М. Цепно-долбежные станки, используемые в деревообработке, ДЦА-3, ДЦА-4, ДЦЛ и др.

Точность обработки свсрлильно-пазовального и цепно-долбежного оборудования характеризуют допуском на перпендикулярность оси отверстия к базовой поверхности.

Качество обработки во многом зависит от режимов (табл. 34, 35, 36).

Таблица 34