Шипорезный станок: виды, основные характеристики, принцип работы

С давних пор при сборке ящиков, дверей, окон и других рамных конструкций используется соединение «в шип». Чтобы точно и быстро получить такие непростые элементы в деревянных конструкциях, применяется шипорезный станок по дереву.

Данное оборудование используется как в предпринимательской деятельности, так и в широкомасштабном производстве. Оно незаменимо при изготовлении мебели, а также в домостроении и на предприятиях, занимающихся деревообработкой.

Виды шипорезных станков

Станок шипорез является разновидностью деревообрабатывающих станков. На рынке встречаются образцы как импортного, так и отечественного производства. Фиксирующие элементы на нем могут обрабатываться для последующего соединения изделий под углом, а также и для их сращивания (применяются фальцы типа «ласточкин хвост»).

Станки для фрезерования шипов по назначению делят на рамные аппараты и ящичные.

При этом рамные агрегаты бывают:

• односторонние. За один проход обрабатываются шипы на одной стороне заготовки;
• двухсторонние автоматизированные. Устройство шипорезного станка предусматривает размещение суппортов на двух колоннах и, соответственно, обработку заготовки с обеих сторон.

Естественно, производительность двухсторонних шипорезных станков значительно выше, чем их аналогов. Различают несколько видов агрегатов, которые выделяются по длине, при этом они бывают 2, 2,5, и 3 метра.

Режущим инструментом для них являются пилы для торцевания и фрезы (дисковые и концевые) для обработки прямых шипов, проушин на рамах и каркасах разных конструкций из дерева.

Формирование шипов ящичных и типа «ласточкин хвост» делают на специализированных станках, в основном в широкомасштабном и серийном производстве. При этом различают два вида фиксации «ласточкин хвост»: с закругленными и острыми углами.

Первую категорию изготавливают на многошпиндельных шипорезных аппаратах. Такие фигурные выступы обрабатываются одновременно на сопрягаемых поверхностях модульными фрезами. Именно такое соединение дает гарантию долговечности и надежности фиксирующего узла.

При изготовлении наиболее сложных овальных шпеньков (небольших шипов) и с круглой формой применяются автоматические шипорезные станки с числовым программным управлением.

Описание

Универсальный шипорезно-долбежный станок по дереву MULTICUT предназначен для автоматизации множества столярных операций при серийном и мелкосерийном производстве мебели, дверей, деревянных деталей интерьера.
Станок выполняет следующие операции:

• Изготовления соединения шип-паз в различных вариациях (одинарный, двойной, многократный, круглый, «Ласточкин хвост», ящичный шип, зубчатые шиповые соединения;
• Фрезерования посадочных мест под врезку замков и навесов;
• Фигурную резку контуров столярных изделий;
• Фрезерования декоративных элементов на деталях столярных изделий.

Технические характеристики

Функции оператора при работе на автоматическом станке сводятся к загрузке и переворачиванию заготовок, запуску либо остановке цикла. Важными показателями шипорезных агрегатов являются:

• наибольший размер шпенька;
• наименьшая толщина;
• высота паза;
• ширина;
• максимальный размер заготовки;
• обороты шпинделя;
• мощность двигателя.

Кроме характеристики для классификации станка, указываются параметры режущего инструмента: диаметр пилы, вид и размер фрезы.

Часто на больших поточных линиях такое оборудование устанавливается к потолку. Станки дополнительно фиксируются прижимными устройствами, где заготовки обрабатываются подрезными пилами с последующим формированием шипов на фрезерных суппортах.

Подача регулируется плавно за счет вариатора. Для создания качественной поверхности сопрягаемых элементов скорость шпинделя должна быть около 700 об/мин.

Обзор и сравнение моделей

Принцип работы

При образовании шпеньков, как правило, применяется процедура пиления и фрезерования. Для получения поверхностей шипового соединения используется соответствующий режущий инструмент.

Внимание! Какой бы формы шипы ни были, первоначальной операцией является торцевание заготовки.

Для наиболее распространенных моделей, применяющих при обработке фрезерование, станки оснащаются четырьмя шпинделями – тремя фрезерными и одним пильным. Загружаться на стол каретки могут одна или несколько заготовок, при этом они выставляются кромкой по линейке, а торцом – по упорной планке.

Шип образуется в результате торцевого фрезерования. Во время выхода режущего инструмента могут появляться сколы на краях, поэтому для их предотвращения на линейке смонтирован подпорный брусок, а также в некоторых станках предусмотрено нанесение клея на обрабатываемую поверхность.

После включения механизма подачи изделие автоматически фиксируется за счет бокового и верхнего гидравлических зажимов. Каретка с заготовкой начинает движение с определенной скоростью по двум направляющим относительно режущих инструментов.

При этом во время хода каретки на конструкции образуется шип нужной конфигурации, затем устройство, дойдя до упора (концевого выключателя), возвращается на исходную позицию. Здесь происходит замена готового изделия на заготовку, и цикл вновь повторяется.

В случае если станок двухсторонний, процесс формирования шипов происходит с двух сторон заготовки.

Фрезерный станок с ЧПУ для нарезания шипа стульев и столов CNC-200

Назначение:

Предназначен для формирования вертикальных и горизонтальных закругленных шипов на прямых и криволинейных деталях.

Область применения:

Станок применяется в мебельных и столярных производствах, занятых серийным выпуском стульев и столов.

Отличительные особенности:

• Два рабочих независимых стола позволяют добиться левой и правой операции, повысить эффективность работы.
• Используется бесступенчатое изменение скорости подачи, стабильная для каждого вида дерева.
• Направляющие столов прямые и превосходной точности
• Ширина и глубина шипа может быть скорректирована, размер стабилен
• Центральная панели управления, простота в эксплуатации, высокое качество работы.

Конструкция:

Шипорезный станок (с округленной формой шипа) может производить горизонтальные, вертикальные и наклонные шипы. Станок включает основание с двумя фиксированными столами, одну головку (инструмент), которая движется от одного стола к другому посредством специального цикла, описанного ниже.

Движение инструмента было специально разработано для возможности обработки шипов с высокой точностью и во избежание каких-либо возможных расщеплений. Данный результат достигается посредством постоянной работы инструмента по направлению волокон и движения таким образом, что если обработка завершена, то инструменту не нужно нагружать уже обработанную часть. Результатом второго перехода может быть недостаточная точность в качестве шипов. Рабочая скорость не снижается за счет данного цикла при правильном расположении инструмента во время передачи с одного стола на другой.

Столы:

В дальнейшем точность гарантируется неподвижными столами. Как известно, чем более неподвижна заготовка, тем более точной является ее обработка. Все настройки стола (высота, поперечный, передний и задний наклон) легко регулируются с помощью маховика либо с помощью регулировочного винта с тем же гаечным ключом, предоставленного в качестве оборудования. Любая настройка имеет отсчетную шкалу и механическую нулевую точку абсолютной точности, которая калибрируется во время сборки станка. Зажим и разблокировка более стандартных настроек осуществляется с помощью рукоятки. Позиционирующее ограждение, размещенное на столе, используется в качестве регулирующего устройства для исполнения шипов под углом 0-45°. Переднее и заднее ограждения укомплектованы исходной точкой для простого исполнения. Пневматический зажимной цилиндр на каждом столе, укомплектованный неповоротным ограждением, размещен так, чтобы не пересекаться с оператором во время загрузки/разгрузки и гарантировать простоту регулировки. Можно настроить два стола, таким образом, чтобы за один проход делать и левую и правую ножку.

Фрезерование шипа:

Благодаря неподвижным столам можно полностью обезопасить движение инструмента, оставляя лишь два небольших отверстия для заготовки, которую необходимо обработать. Это не только защищает оператора от случайных контактов, но также улучшает эффективность пылеулавливающего колпака и снижает уровень шума, производимого станком.

Преимущества:

Специальное исполнительное движение, осуществляемое инструментом и неподвижными столами, гарантирует безупречное исполнение шипов даже на очень длинных заготовках, так как заготовка всегда неподвижна во время обработки. Неподвижные столы позволяют оператору работать в спокойной обстановке без необходимости постоянно двигаться во избежание движений стола и без необходимости использовать соответствующее опорное устройство для длинных заготовок, таких как стороны кровати, скамейки, садовая мебель и прочее. Цикл, предотвращающий расщепление постоянно функционирует и гарантирует хорошее качество без увеличения времени обработки. Напротив, это случается на станках конкурентов, на которых происходит трата времени и ухудшается качество, поскольку инструмент должен повторно деформировать уже обработанную часть.

Самодельный шипорезный станок

Сегодня есть все возможности для предпринимательской деятельности, при этом многие занимаются изготовлением мебели, деревянных дверей и окон, где без соединительных шипов при сборке изделия не обойтись. И поскольку шипорезные станки стоят недешево, на первых порах для получения фиксирующих элементов вполне подойдет самодельный агрегат.

Его несложно изготовить своими силами, что сэкономит большие средства во время организации производства. Причем существуют разные варианты для изготовления таких станков, где базовым элементом может служить стационарный двигатель, болгарка, электролобзик и даже электрическая дрель.

Рассмотрим изготовление шипорезного станка своими руками на основе болгарки с расположением дисковой фрезы в горизонтальном положении.

Как и в заводском станке, здесь, кроме двигателя и режущего инструмента, существуют два комплектующих узла:

• станина;
• столешница.

Станина должна быть прочной и устойчивой, поскольку это базовая часть агрегата, на которой установлены устройство для крепления заготовки и болгарка с фрезой. Эта составляющая часть шипорезного станка может различаться по конструкции и изготавливаться без чертежей. Например, ее можно сделать из металлических уголков, а на них зафиксировать лист ДСП.

Размер столешницы должен соответствовать предполагаемой заготовке. На ней также располагаются струбцины и контрольная линейка.

Направляющие станины должны быть строго перпендикулярны движению столешницы при фрезеровании соединительных элементов. От этого зависит качество соединения шипов и проушин.