На предприятиях с небольшим объемом токарных работ больше распространен токарный станок простого устройства. Его основные части: станина, передняя бабка, задняя подвижная бабка, ручник (супорт).
Стойки станины соединены двумя горизонтальными параллельными балками, которые нередко называются направляющими. Верхняя поверхность балок называется постелью станка. Передняя чугунная литая бабка крепится неподвижно на левом конце станины. В стойки бабки на шарикоподшипниках вмонтирован рабочий вал станка (шпиндель) со ступенчатым шкивом. Концы шпинделя выступают за стойки бабки. Правый конец имеет резьбу, используемую для установки трезубцев, патронов и планшайб, посредством которых крепятся на станке обрабатываемые детали. Левый конец шпинделя, выходящий за пределы станка, приспособлен для навинчивания на него планшайб больших диаметров.
Заднюю бабку можно передвигать по направляющим и закреплять винтом на любом расстоянии от передней бабки соответственно длине обрабатываемой детали. Задняя бабка имеет зажимной шпиндель, который можно перемещать в продольном направлении, действуя штурвальчиком. Шпиндель оканчивается центрирующим конусом. Оси шпинделей передней и задней бабок лежат на одной прямой.
Подручник, или супорт, служит опорой для режущего инструмента. Подручник можно перемещать в горизонтальной плоскости параллельно обрабатываемой детали и перпендикулярно к ней. Вверху подручник имеет горизонтальную опорную скобу, которую можно устанавливать на требуемой высоте н повертывать в любое положение в горизонтальной плоскости. Подручник в большинстве случаев устанавливают от руки. При обтачивании плоских деталей или торцев с большим диаметром заготовку крепят на планшайбе диаметром до 400 мм, которую навинчивают на резьбу левого конца шпинделя передней бабки. Подручник в этом случае подводят к детали на отдельной чугунной стойке.
Рабочий вал (шпиндель) токарного станка может делать 1000, 2000, 3000 и 4500 об/мин в зависимости от того, какая применяется ступень рабочего шкива. Промышленность выпускает токарный станок по дереву ТП200. У этого станка высота центров шпинделей над постелью 200 мм, наибольшее расстояние между центрами 1500 мм, число оборотов шпинделя 750, 1000, 1500 и 3000 в минуту; мощность электродвигателя 1 квт.
Обтачивание деталей на токарном станке производится ручным инструментом — полукруглой стамеской, косяком и так называемыми крючками.
Применяются также фигурные резцы. Полукруглая, толстая стамеска шириной до 25 мм служит для первоначального грубого обтачивания - оцилиндровки. Затачивают стамеску в полуовал с выпуклой стороны. Угол заострения 30°.
Косяк представляет собой плоскую стамеску шириной от 5 до 50 мм с лезвием, расположенным под углом 70—75° к ребру. Заточка двусторонняя, угол заострения 20—25°. Косяком производят чистую обточку по профилю и подрезание торцев. Крючками выбирают внутренние выточки.
Всегда нужно иметь набор инструментов, позволяющий производить токарную обработку деталей различных размеров и профилей. Все токарные инструменты имеют круглые удлиненные ручки.
В качестве контрольно-измерительного инструмента применяют кронциркуль, нутромер, для разметки — циркуль и гребенка. Разметку делают кольцевыми рисками по длине заготовки. Правильность выточенного профиля проверяют шаблоном.
Четырехсторонний строгальный станок служит для одновременного, за один проход, строгания материала со всех четырех сторон. При этом кромки, а в узком материале и пласть, часто строгаются по фасонному профилю, т. е. в четверть, шпунт, гребень, в форме калевки, в форме лицевой стороны наличников, плинтусов, карнизов. Четырехсторонний станок в сущности объединяет в себе станки фуговальный, рейсмусовый и фрезерный.
Станок имеет два горизонтальных ножевых вала — нижний и верхний — с прямыми ножами и два вертикальных шпинделя. На шпиндели насаживаются ножевые головки, фрезы или патроны с фасонными ножами. Нижний ножевой вал и вертикальные шпиндели вмонтированы в станину и в рабочую плиту. Верхний ноже-вый вал можно перемещать вертикально для установки на заданную толщину строгания. Шпиндели могут перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно ширине и толщине обрабатываемого материала.
Передняя часть рабочей плиты станка подвижная. Как у фуговального станка, ее можно перемещать вверх и вниз для регулирования толщины снимаемой стружки.
Подача материала производится при помощи двух пар приводных вальцев, из которых верхние вальцы — рифленые, массивные. Станок снабжен несколькими прижимами — верхними и боковыми. Питающие вальцы и прижимы нажимают на материал либо действием своего веса, либо посредством рычагов с грузом или пружин.
Значительное распространение имеют станки с пятью ножевыми валами. Пятый ножевой вал, последний по ходу материала, расположен снизу и служит для профильного строгания материала с нижней стороны. Рабочие валы станка работают от одного общего электродвигателя через контрпривод или от индивидуальных электродвигателей. Общая потребная мощность станка от 30 до 100 квт. Управление станком с индивидуальными двигателями кнопочное.
Число оборотов ножевых валов 5000—6000 в минуту. В станках новейших конструкций ножевые валы делают до 9000 об/мин.
Четырехсторонний станок легко приспособить для строгания материала только с трех сторон: для этого достаточно выключить нижний ножевой вал. К четырехстороннему близок по конструкции калевочный станок, применяемый для выработки раскладок, карнизов, штабиков. Калевочный станок по размерам меньше четырехстороннего.
На четырехстороннем строгальном станке материал, в большинстве случаев доска, подается по направляющим в питающие вальцы и ими надвигается на нижний ножевой вал. Здесь нижняя пласть отстрагивается, как на фуговальном станке. Против ножевого вала на доску сверху нажимает роликовый массивный прижим.
При дальнейшем продвижении доска проходит два вертикальных шпинделя с насаженными на них плоскими либо фасонными ножами или фрезами. Этими инструментами обе кромки доски обрабатываются по заданному профилю. Перед шпинделями, в непосредственной близости к режущим кромкам ножей и фрез, имеются две направляющие. Помимо своего основного назначения, они используются для подпора волокон при строгании кромок и как стружколоматели. Обе направляющие можно передвигать в горизонтальном направлении вдоль и поперек стола и устанавливать в зависимости от ширины обрабатываемых досок и радиуса вращения режущего инструмента на вертикальных шпинделях.
За вертикальными шпинделями расположен верхний ножевой вал, строгающий верхнюю пласть доски. В выходной части станка доска надвигается на пятый ножевой вал с фасонными ножами, если нижняя пласть обрабатывается под профиль. Доски нужно подавать в станок без разрывов — торец в торец. Это очень важно, так как каждая новая заправка доски под тяжеловесный рифленый вал требует значительных усилий и дополнительной затраты времени.
Из четырехсторонних строгальных станков прежних выпусков наибольшее распространение имеет станок СКП 30-2 завода «Пролетарская свобода» в г. Ярославле. У этого станка 5 ножевых валов; наибольшая ширина строгания на нем 300 мм, высота строгания — до 175 мм; скорость подачи — от 9,5 до 48 м/мин. Станок электрифицирован, его общая мощность 20,5 квт; вес 5500 кг.
Отстроганную со всех четырех сторон деталь оторцовывают под размер на торцовочном станке. Дальнейшая стадия механической обработки — придание деталям окончательной формы. На этой стадии производится запиливание шипов, выборка гнезд и проушин, отборка четвертей, шпунтов и калевок, выполняется окончательная обработка криволинейных поверхностей. В заключение детали шлифуют. Полностью готовые детали передаются в сборку.
Существует много различных станков для придания деталям окончательной формы. Крупные предприятия располагают несколькими видами шипорезных и сверлильных станков, станками кромкофуговальными, ребросклен веющим и, круглопалочными, для заделки сучков. Чем уже специализация станков, тем меньше потери рабочего времени на их переналадку. При меньшем объеме производства число видов станков сокращается, станки приспособляют к выполнению различных операций. При этом, как правило, увеличиваются ручные работы.
Наладка рейсмусового станка. Рейсмусовый станок должен быть тщательно налажен к работе. Наладка проверяется осмотром и обмером обработанных деталей и, кроме того, контролируется по работе подающего механизма. Всякая неточность наладки вызывает дефекты обработки или ведет к снижению производительности станка. Наиболее часто наблюдаются следующие упущения в наладке рейсмусового станка:
1. Рабочий стол имеет перекос. Результат: выстроганная поверхность по всей своей ширине не получается параллельной фугованной стороне.
2. Нижние валики подачи установлены над уровнем рабочего стола выше, чем на 0,2—0,3 мм. Следствием этого является вибрация обрабатываемых деталей под ударами ножей, прогиб более тонких деталей. Строгание получается непрямолинейным и менее гладким, концы деталей прострагиваются больше.
3. Рифленый валик установлен очень низко и слишком сильно нажимает на поверхность деталей при небольшой глубине строгания. Результат: строганая поверхность получается с поперечными вмятинами.
4. Задняя нажимная колодка чрезмерно давит на обрабатываемую деталь. По этой причине деталь, выйдя из передних подающих валиков, останавливается вследствие уменьшения силы додачи. Так как ножи продолжают вращаться, строганию подвергается одно и то же место на поверхности детали; в результате здесь образуется желобок во всю ширину строгания.
Вообще желобки получаются при всякой, даже самой короткой остановке детали. Остановки часто наблюдаются в момент, когда деталь поступает в задние валики. Это происходит при очень нцзком расположении верхнего заднего валика, т. е. при его чрезмерно большом нажиме на деталь. Причинами остановки или кратковременной задержки детали могут быть также недостаточный нажим на деталь подающих валиков, слишком высокая установка нижних валиков, сильное загрязнение рабочего стола смолой при обработке сосновых деталей.
5. Под задний гладкий валик попадает стружка. Причины: неправильная установка накидного козырька, неисправность эксгаустера. Следствие: на строганой поверхности образуются вмятины, иногда происходит задержка детали.
При наладке станка необходимо иметь в виду, что при большом заполнении стола, например, при строгании широких щитов или одновременной подаче деталей во всю ширину стола-давление подающих вальцев должно быть повышенным, так как сопротивление резанию в этих случаях сильно возрастает. При строгании узких деталей или строгании с небольшим заполнением стола давление подающих вальцев нужно уменьшать, чтобы избежать смятия древесины.
Работа на рейсмусовом станке. Производительность станка зависит от скорости подачи и числа одновременно обрабатываемых деталей. Передовики производства всегда стремятся вести одновременную обработку нескольких деталей, с тем чтобы целиком использовать рабочий просвет стола. Они подают детали торец в торец, потери машинного времени у них ничтожные.
На станке с цельным рифленым валиком допускается одновременная обработка нескольких деталей одинаковой толщины. Детали с разницей в толщине до 4 мм можно обрабатывать одновременно только попарно; при этом их нужно направлять по краям стола. Механизм подачи захватывает детали достаточно надежно, так как рифленый валик имеет некоторую подвижность в вертикальном направлении. Если детали строгаются по одной, то их направляют по середине стола. Во всех случаях детали должны подаваться перпендикулярно к рифленому валику в целях достижения наиболее гладкого строгания. На станке с секционным рифленым валиком допускается строгание деталей с разницей в толщине до 10 мм. На таком станке необходимо добиваться заполнения обрабатываемыми деталями всего рабочего просвета стола и подачи материала торец в торец. Производительность тогда резко возрастает.
На рейсмусовом станке нельзя обрабатывать детали, длина которых меньше расстояния между питающими валиками. Желательно, чтобы длина деталей была не меньше удвоенного расстояния между валиками.
Щиты с наконечниками на торцах, а также связанные рамки направляют для обработки в рейсмусовый станок наискось — под углом не более 30°. При прямом запуске строгание наконечников и поперечных брусков рамок происходило бы поперек волокон и поверхность получилась бы шероховатой, со сколами на внешних кромках.
При строгании длинномерных деталей, например стоемных брусков дверных полотен, тяг, необходимо увеличивать выходную часть стола.
При работе на рейсмусовом станке необходимо учитывать опасность обратного выбрасывания деталей ножевым валом. Поэтому на станке с цельным рифленым валиком одновременная обработка деталей числом больше двух допускается только при строго одинаковой их толщине и обязательно с разрешения администрации предприятия.
Устройство рейсмусового станка. Рейсмусовый станок предназначен для строгания деталей параллельно фугованной стороне до заданной толщины. В отличие от фуговального станка стол рейсмусового станка состоит из одной сплошной точно выстроганной шлифованной плиты и не имеет направляющей линейки. Ножевой вал расположен над столом. При помощи винтового устройства стол можно перемещать вверх и вниз для точной установки на требуемом расстоянии от режущих кромок ножей. Подача материала механическая.
Механизм подачи состоит из двух пар валиков. Первая пара расположена перед ножевым валом, вторая — за валом. Нижние валики установлены точно под верхними. Верхние валики вращаются от электродвигателя через зубчатую передачу, поэтому их называют приводными, подающими, питающими; нижние валики установлены свободно и во вращение приводятся подаваемым материалом. Эти валики называют направляющими, поддерживающими. Их назначение — облегчить подачу материала на ножи, над поверхностью стола они выступают на 0,2—0,3 мм. При более высокой установке нижних вальцев строгаемый материал от ударов ножей вибрирует, тонкий прогибается — строгание получается неровное.
Верхний передний валик делают рифленым, для того чтобы он лучше сцеплялся с нестроганой поверхностью материала. Этот валик устанавливают на 2—3 мм ниже поверхности подаваемого на ножи материала. Верхний задний валик делают гладким, так как рифление портило бы строганую поверхность древесины. Устанавливают его ниже режущих кромок ножей на 1 мм.
Валики механизма подачи расположены параллельно, поэтому в станок можно подавать одновременно только детали одинаковой толщины. Деталь меньшей толщины, хотя бы на на 2—3 мм, дойдя до ножевого вала, получит в торец сильный удар ножом и вылетит обратно. Для одновременной обработки на рейсмусовом станке деталей разной толщины делают рифленый подающий валик секционным.
Секционный валик состоит из 12 рифленых колец (секций), насаженных на общую ось и соединенных с ней посредством пружин. При прохождении под валиком детали, толщина которой больше толщины других, одновременно обрабатываемых деталей, надавливающие на нее секции смещаются кверху, сохраняя сцепление с деталью под действием пружин.
Перед рифленым валиком подвешены подвески, назначение которых не допускать обратного вылета деталей из станка. Ножевой вал сверху закрыт подъемным массивным литым колпаком. Колпак является надежным ограждением и в то же время служит в качестве приспособления для направления стружки в воронку эксгаустера. Кроме того, колпак осуществляет подпор волокон при строгании. Для этого его нижняя кромка подведена к самым ножам.
За ножевым валом, на 1 мм ниже уровня режущих кромок, установлена пружинящая прижимная колодка. Ее назначение — предупреждать вибрацию деталей при строгании. Козырек, шарнирно связанный с прижимной колодкой, препятствует попаданию стружки под задний подающий валик.
Наибольшее распространение имеет рейсмусовый станок СР6-2 Московского ЗДС. Его техническая характеристика: диаметр ножевого вала 125 мм, ножей 4, число оборотов 4200 в минуту, скорость подачи 10 и 14 м/мин; мощность электродвигателя станка 7,4 квт; мощность электродвигателя механизма подачи 0,8 квт. Имеются двусторонние рейсмусовые станки с ножевыми валами, расположенными над рабочим столом и в столе. Станки эти служат для строгания деталей, преимущественно щитов небольших размеров, с обеих широких сторон на заданную толщину.
В настоящее время большинство выпускаемых в Советском Союзе рейсмусовых станков имеет секционный рифленый подающий валик, секционную опорную кромку колпака и аппарат для фугования и правки ножей на месте установки. Станки обладают высокой мощностью и большой производительностью.