Устройство четырехстороннего деревообрабатывающего станка

Устройство четырехстороннего станка по дереву

Современные строительные технологии предполагают применение высококачественных древесных пиломатериалов, к которым с полным основанием может быть отнесён и профилированный брус. Это изделие отличается целым рядом достоинств (прочность, простота монтажа и прекрасные теплоизоляционные характеристики), что гарантирует высокое качество сооружаемых на его основе строений.

Однако для самостоятельного изготовления бруса (при невозможности его приобретения в готовом виде) потребуется специальное оборудование, а именно – четырехсторонний станок по дереву.

Особенности конструкции и назначение

Прежде чем приступить к изготовлению четырехстороннего станка в домашних условиях, потребуется ознакомиться с особенностями конструкции типового строгального агрегата.

Классическая конструкция 4-стороннего деревообрабатывающего станка может быть представлена в виде комбинации следующих основных частей:

• механизм приёма и подачи заготовок;
• наборная секция, состоящая из шпинделя с режущим инструментом (фреза или ножевая пила);
• двигатель (бензиновый или электрический) с приводом;
• органы установки параметров резки, регулировки, подачи и управления всем процессом.

Известны четырехсторонние модели, в которых предусмотрено несколько шпинделей с режущим инструментом, расположенных в один ряд.

По особенностям своего применения все известные конструкции станков для профилирования доски и изготовления бруса делятся на две большие группы, в пределах каждой из которых возможно много промежуточных вариантов.

Во-первых, это переносной (мобильный) станок для профилирования бруса, который может быть собран своими руками и широко применяется в домашних условиях или в небольших по объёмам выпуска мастерских. Основным его достоинством является мобильность (возможность перемещения к месту производства работ), а также хорошая адаптация к любым условиям обработки. К недостаткам такого 4-стороннего агрегата следует отнести невозможность расширения ассортимента изделий и малую автоматизацию.

Во-вторых, это универсальный деревообрабатывающий станок в стационарном исполнении, обеспечивающий получение значительных объемов пиломатериала. Стационарные станки обычно оснащаются системами ЧПУ и целым набором сменных режущих инструментов.

Четырехсторонний стационарный станок предназначен для выполнения целого ряда деревообрабатывающих операций, включая фрезерование (этим он похож на фрезерный инструмент), строгание и фугование, а также рейсмусование и профилирование. С их помощью удаётся обрабатывать самые различные виды древесного сырья и получать готовые изделия всевозможных наименований и размеров (брус, ламели, рейку и вагонку).

Подающий механизм

Подающее устройство современного четырехстороннего станка с функцией строгания может быть представлено следующим образом.

Подача древесной заготовки (будущего бруса) осуществляется посредством четырёх приводных вальцов, а за её правильную ориентацию по направлению движения ответственен комплект из верхних и боковых прижимов. Расположенные сверху вальцы выполняют свою функцию за счет собственного веса или под воздействием пружинных усилителей.

Обратите внимание! Регулировка размера снимаемой стружки и профилирование заготовок осуществляется путём смещения передней части стола по вертикали.

Древесный пиломатериал подаётся в устройство в непрерывном режиме, при котором зазор между следующими одна за другой заготовками полностью отсутствует.

Последнее объясняется тем, что даже незначительный разрыв в подаче потребует новой заправки в вальцы, что существенно снижает производительность оборудования и увеличивает трудозатраты.

Повысить производительность всего четырехстороннего станка по дереву в целом удаётся путём частичной автоматизации приёмного узла, осуществляемой за счёт совмещения функций позиционирования доски и её подачи. Она обычно настраивается на скорости порядка 8-22 метра в минуту, однако в некоторых современных образцах оборудования этот параметр увеличен почти в пять раз.

Число оборотов режущего инструмента в минуту в среднем составляет 5-6 тысяч единиц (в последних моделях новейшей конструкции оно доведено до 9 тысяч).

Зона и узел обработки

Типовой обрабатывающий узел четырехстороннего станка по дереву содержит в своём составе верхний и нижний горизонтально закреплённые валы и пару шпинделей, установленных вертикально. На каждом из них имеется режущая головка, оснащённая прямым или фасонным ножом. Размер обрабатываемого изделия выставляется путём горизонтального перемещения шпинделя (изменением положения режущей кромки). При обрезке досок их толщина задаётся вертикальным перемещением верхнего вала.

В комплект узла обработки может быть включен дополнительный (пятый) режущий или строгальный вал, обеспечивающий обустройство профиля по нижней кромке заготовки. Для исключения эффекта волны, образующейся на поверхности дерева от циркулирующих головок, в этой зоне предусматриваются специальные ножи. Они обеспечивают имитацию заглаживания. Ножи выполняются в виде блока зафиксированных на основании стола лезвий, крепящихся под углом наклона 45 градусов к плоскости подачи и срезающих порядка 0,02-0,2 миллиметра древесины с обрабатываемой поверхности. Благодаря такому устройству узла остающиеся от работы фуганка гребни волн полностью срезаются.

Система управления

Управление работой четырехстороннего стационарного оборудования по дереву, как правило, осуществляется с выносного пульта, однако для самодельного устройства такая система не подходит.

Обратите внимание! В случае самостоятельного изготовления станка главное – это предусмотреть механизмы выставления размера заготовок и скорости их подачи в зону резки.

Помимо этого, необходимо обеспечить возможность задать положение комплекта из шпинделей относительно детали, а также варьирования типа и диаметра режущего инструмента. Не следует упускать из внимания обязательное наличие на станке по дереву функциональных элементов, ответственных за его выключение и включение.

Самодельный станок (вариант для профилирования бруса)

Профилировочный четырёхсторонний станок должен включать в свой состав такие обязательные элементы, как основание (станина), барабан с набором ножей и электрический или бензиновый двигатель. Помимо этого, в нём должны быть предусмотрены передвижной каркас, располагающий возможностью регулировки размера заготовки по высоте обработки, а также специальные фиксирующие и стопорные элементы.

При изготовлении устройства для профилирования заготовок с размерами 150 х 150 необходимо подобрать достаточно мощный двигатель с подходящими характеристиками. Для заявленных целей вполне подойдёт бензиновый агрегат марки «Хонда» мощностью 6,5 лошадиных сил, развивающий до 3600 оборотов в минуту.

После выбора двигателя следует подготовить набор металлических пластин, уголков и швеллеров и сварить из них по ранее составленному эскизу каркасную конструкцию, на которой выбранный агрегат должен быть надёжно закреплён.

От вала двигателя вращающийся момент передаётся на ножевой барабан посредством системы шкивов. Все эти детали можно снять со старых неработающих станков или заказать в мастерской, предварительно подготовив их чертежи.

Подвижный каркас должен перемещаться по специально подготовленным направляющим с встроенными в них роликами (они крепятся по углам конструкции). Всего необходимо предусмотреть четыре ролика, фиксируемых с нижней её части.

Подача обрабатываемых заготовок осуществляется в самодельном устройстве вручную (за счёт мускульной силы оператора). Для изменения высоты и глубины обработки в пределах 5-10 см двигатель с ножевым барабаном должен свободно перемещаться по вертикали до ограничительных упоров.

Надо отметить, что перед изготовлением деревообрабатывающего станка с четырёхсторонней обработкой необходимо тщательно изучить теоретический материал и варианты практического исполнения. Лишь при этом условии можно будет изготовить надёжную рабочую конструкцию, гарантирующую решение поставленной перед пользователем задачи.

Четырехсторонние станки

Жалея необразованное и неумелое животное, известный чеховский персонаж обращался к своей собаке словами: «Ты, Каштанка, насекомое существо и больше ничего. Супротив человека ты все равно что плотник супротив столяра. »

Рис. 1. Станок четырехсторонний с ременным приводом всех агрегатов от единого трансмиссионного вала

И действительно, обтесывая и строгая бревно, плотник использует топор, тесло и скобель — инструмент простой и неточный. А вот столяр держит в своих руках такие замечательные струги, как рубанок, шерхебель, фуганок, зензубель, фальцгебель, шпунтубель, калевочник и другие, с помощью которых можно не только прострогать поверхность доски или бруска, но и с высокой точностью сформировать по всей их длине профильное сечение. Другое дело — каких затрат ручного труда и какой квалификации потребует эта работа.

Строгаем или фрезеруем?

Древесину умели строгать уже три тысячи лет назад, еще в Древнем Египте, а при раскопках города Помпеи, погибшего в 79 году н. э., были найдены рубанки, весьма схожие с современными.

Механизировать процесс строгания пытались все долгие столетия, прошедшие с тех пор. И если первый токарный станок был создан Диодором Сицилийским еще в 650-е годы до н. э., то такого, который можно было бы на 100% назвать строгальным, нет и сегодня. Вместо него у человечества имеются лишь заменяющие его фрезерные станки — фуговальные, рейсмусовые, фрезерные с вертикальным шпинделем (верхним или нижним) и четырехсторонние — в виде комбинации названных ранее, позволяющие обрабатывать заготовку за один проход последовательно со всех четырех сторон. Но поскольку их применение позволило отказаться от строгания вручную, еще в конце XIX века столярами они были ошибочно названы строгальными. А когда по прошествии ста лет российские ученые стали разбираться с классификацией деревообрабатывающего оборудования, оказалось, что эти станки не строгальные, а продольно-фрезерные.

Дело в том, что строганием называется процесс резания древесины ножом, лезвие которого перемещается параллельно обрабатываемой поверхности. Строгание как технологический процесс предполагает получение за проход ножа одной стружки постоянной толщины, например, сливной завитками стружки при строгании ручным рубанком или строгании шпона на специальных станках, когда нож движется прямолинейно.

А фрезерованием называется процесс резания древесины вращающейся фрезой, резцы которой совершают резание во время движения по круговой траектории, тогда как прямолинейное поступательное движение подачи может совершать либо заготовка, либо весь инструмент. При этом припуск на обработку разбивается резцами (ножами), обращающимися по циклоидам, на большое число стружек, имеющих вследствие кинематики процесса переменное сечение и по форме напоминающих вытянутую запятую.

Главное отличие этих двух видов обработки состоит в том, что, с точки зрения геометрии обработанной поверхности, при строгании она получается плоской, а при фрезеровании — волнистой, образованной у вершин циклоид траекторий фрезерующих ножей чередующимися впадинами и гребнями.

Но термин «строгальный» уже прочно вошел в профессиональную лексику, техническую литературу и даже в учебники по деревообработке. И, разрабатывая первый наш ГОСТ на эти станки, его создатели еще в начале 1970-х, чтобы не совершать революции, были вынуждены в его наименовании взять термин «продольно-фрезерные» в скобки, оставив в качестве основного привычный «строгальные». Конечно, со временем планировалось исправить эту ошибку, но потом это благое намерение как-то забылось.

Тем не менее четырехсторонними называются «станки продольно-фрезерные, предназначенные для плоского и профильного продольного фрезерования заготовок из древесины за один проход со всех четырех сторон по поперечному сечению».

История «четырехсторонников»

Считается, что изобретателем фрезерного станка для обработки металла был англичанин Эли (Илай) Уитни, получивший в 1818 году соответствующий патент. Но уже скоро такие станки стали распространяться и в деревообработке. Первый «строгально-калевочный» станок — предтеча современных четырехсторонних продольно-фрезерных станков — был запатентован в 1827 году.

Распространению таких станков мешало отсутствие индивидуального привода. Привод был групповым, то есть для всех станков общим, единым, и осуществлялся от вала водяного колеса, а позже — от вала паровой машины, проходил через весь цех, а от него отходили отдельные ременные передачи для каждого вращающегося агрегата. Понятно, что подвести сразу несколько приводных ремней ко всем четырем шпинделям, расположенным в четырехстороннем станке и вертикально, и горизонтально, а также к механизму подачи, было весьма непросто (рис. 1).

Победное шествие деревообрабатывающих станков с приводом от собственного электродвигателя началось в 1907 году с созданием английской фирмой Wadkin станка DC Pattern Miller. И через 20 лет, в 1928 году в Германии последние крупные предприятия завершили замену группового трансмиссионного привода станков индивидуальным — от отдельных электромоторов. Началась эра промышленной деревообработки, в развитии технологий которой четырехсторонние станки сыграли одну из главных ролей.

Классификация четырехсторонних станков

Рис. 2. Классическая схема расположения шпинделей четырехстороннего станка:
1 – нижний горизонтальный шпиндель;
2 – правый вертикальный шпиндель;
3 – левый вертикальный шпиндель;
4 – верхний горизонтальный шпиндель

Назначение четырехсторонних продольно-фрезерных станков — фрезерование брусков, досок или бруса для получения заготовок и деталей, имеющих прямоугольное или профильное постоянное по всей длине сечение.

Область применения — деревообрабатывающие и мебельные предприятия, выпускающие погонажные столярно-строительные изделия и полуфабрикаты, а также детали мебели из цельной массивной древесины.

За долгие годы, прошедшие с момента их изобретения, четырехсторонние станки сохранили весь изначально заложенный в них состав узлов, хотя и серьезно изменились за счет совершенствования конструкции.

Любой такой станок и сегодня включает в себя станину с расположенными на ней столами (рабочим и фуговальным); продольные направляющие линейки; механизм подачи (концентрированный или распределенный); прижимы для заготовок (боковые и вертикальные); фрезерные агрегаты (горизонтальные и вертикальные) и систему управления.

По исполнению четырехсторонние станки условно подразделяются на три основные группы. К первой относят легкие, с шириной обработки деталей до 180 мм. Они предназначены преимущественно для производства погонажных столярно-строительных изделий (наличников, плинтусов и т. д.) Скорость подачи таких станков — от 6 до 36 м/мин (кинематическая), число шпинделей — 4-6. Станки второй группы — средние, с шириной обработки до 250 мм. Применяются для производства строительного погонажа, брусьев, досок и т. д. Скорость подачи станков этой группы — 8-60 м/мин, а у станков для калибрования пиломатериалов — 150 м/мин и выше при числе шпинделей не более пяти. Третья группа — тяжелые станки с шириной обработки до 600 мм. Служат для обработки строительных балок, стенового клееного бруса и других подобных деталей с большим поперечным сечением. Существуют и сверхтяжелые четырехсторонние станки с шириной фрезерования до 2600 мм, используемые при обработке широких клееных щитов и балок.

Несколько десятилетий назад к первой группе станков относили также станки с шириной обработки 60-100 мм, однако в последнее время спрос на такое оборудование снизился и его серийное производство почти прекращено.

Существует также деление четырехсторонних станков по технологическому назначению. Обычно у станков имеется, как правило, всего четыре шпинделя для обработки заготовки снизу, с обоих боков и сверху.

Если четырехсторонние станки снабжены устройствами и фрезерными агрегатами для устранения кривизны (покоробленности) исходных заготовок, то по аналогии с ручным фуганком на профессиональном языке они могут называться фуговальными. У них имеются на входе удлиненный рабочий (фуговальный) стол и агрегаты, обеспечивающие создание плоской базовой поверхности на нижней пласти и кромке исходных заготовок.

Станки, оснащенные на выходе дополнительным, пятым, шпинделем, предназначенным для выборки глубокого продольного профиля на заготовках или их продольного раскроя пилами на заготовки, называются калевочными — по аналогии с рубанком-калевочником. Станки, совмещающие функции фугования и отборки профиля и оснащенные соответствующими узлами и агрегатами, называются фуговально-калевочными.

Первый калевочный станок сконструировал в 1920 году в Германии Армин Бернер. Работая в фирме Gubisch, он усовершенствовал конструкцию станка и расширил спектр его функций, в результате чего был создан первый фуговально-калевочный четырехсторонний станок.

Технологические схемы четырехсторонних станков

Любой четырехсторонний станок можно рассматривать как комбинацию механизмов фрезерных станков, сгруппированных на одной станине в порядке последовательности выполнения операций по обработке деталей.

При классической схеме расположения шпинделей (рис. 2) первым по подаче располагается нижний горизонтальный, который, подобно шпинделю фуговального станка, создает на нижней пласти заготовки прямолинейную плоскую базовую поверхность.

Затем в станке устанавливается первый вертикальный шпиндель (обычно справа по подаче), задачей которого является создание плоской прямолинейной базовой поверхности на кромке заготовки, которая будет строго перпендикулярна базовой, сформированной на ее нижней пласти. Работа этого шпинделя подобна работе фрезерного вертикального станка с нижним расположением шпинделя, выполняющего функцию фугования кромки.

В станках классической схемы за первым вертикальным шпинделем следует аналогичный, но выполняющий функцию рейсмусовой обработки для получения заданной ширины заготовки. Этим же шпинделем может одновременно выполняться и формирование профиля на кромке.

Толщина формируется верхним горизонтальным шпинделем за счет съема припуска с верхней пласти заготовки — аналогично обработке на одностороннем рейсмусовом станке. Этим же шпинделем при установке соответствующего инструмента можно формировать и профиль на верхней пласти заготовки.

Таким образом, на четырехстороннем станке последовательно обрабатываются все четыре продольные поверхности детали, что, собственно, и предопределило название оборудования.

Однако в ряде случаев последовательность расположения и количество шпинделей в четырехстороннем станке могут отличаться от принятых в классической схеме.

Основное значение при этом имеет форма сечения обрабатываемого профиля. У него может быть, например, большая глубина припуска, который невозможно снять одной фрезой из-за необходимости большого увеличения диаметра фрезы. Величина (глубина) припуска может ограничиваться мощностью привода одного шпинделя, что не позволит удалить припуск полностью за один проход. У профиля могут также иметься какие-то поднутрения, недоступные для горизонтальной или вертикальных фрез.

Кроме того, при продвижении обрабатываемой заготовки через станок, посредством надежного контакта с элементами механизма подачи должна обеспечиваться строгая равномерность этого перемещения. Но, скажем, при изготовлении деталей треугольного или близкого к нему сечения на заготовке просто не остается поверхностей, пригодных для контакта с вальцами механизма подачи, и окончательное формирование профиля должно производиться несколькими фрезами, установленными на суппортах, которые расположены как можно ближе к выходной стороне станка.

Все это может привести к необходимости использования в станке дополнительных горизонтальных и вертикальных шпинделей, в том числе наклоняемых.

Но наиболее часто в калевочных четырехсторонних станках для формирования относительно несложных профилей используется пятый, дополнительный, шпиндель, суппорт которого позволяет размещать его сверху, снизу, слева или справа от заготовки или наклонять под любым заданным углом.

Патент на такой универсальный калевочный суппорт, переставляемый в различные положения, был получен в 1954 году немецкой фирмой Weinig.

Число шпинделей, по сравнению с классической схемой, увеличивается и в фуговальных четырехсторонних станках. А о принципе работы этого оборудования и способах фугования речь пойдет в следующей публикации.

Андрей МОРОЗОВ,
компания «МедиаТехнологии»
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»

Четырехсторонние станки по дереву

Совершенствование технологических процессов усложняет оборудование, повышает производительность отдельной единицы. В столярном деле четырехсторонний станок по дереву объединил ранее раздельные операции на одном столе разовым проходом заготовки. Чистота, точность обработки соответствует установленным стандартам качества.

Возможные способы обработки

Срезать слой с 4 сторон болванки могут различные головки с лезвиями различного профиля:

• фрезерная. Выполняет только продольный выем древесины под паз. Фреза дискового типа выполняет задачу раскроя доски. Для этого на приемной стороне стола ставят фиксаторы выходящих полос;
• строгальная;
• фуговальная.

Большая часть промышленных моделей совмещает одновременно несколько видов резания. Перерабатывается материал круглого и квадратного сечения. Тонкие листы материала проходят 2х стороннее фрезерование, фугование.

Специфика конструкции

В конструкции четырехсторонний деревообрабатывающий станок включает 3 основные части:

• приспособление подачи заготовки;
• секция шпинделей с режущими органами;
• система установки рабочих параметров, регулировки, управления.

Есть модели, у которых несколько режущих механизмов, установленных последовательно по одной стороне прохождения детали (множественная обработка).

Виды этого оборудования подразделяют на 2 группы, каждая из которых представлена многообразием вариантов:

1. переносной (мобильный) тип. Распространены такие четырехсторонние станки в домашних, малых ремонтных мастерских. Автоматизация, мощность, ассортимент изделий в небольших пределах, но дают возможность делать деревянные детали быстро в любых условиях;
2. стационарный. Эксплуатируют в налаженном производстве для получения больших объемов бруса, вагонки, ламелей, рейки. Оснащены ЧПУ, набором различных заменяемых режущих органов. Обрабатывают различные виды сырья разных размеров. Такие фрезерные станки требуют обучения обслуживающего персонала из-за сложности управления, настройки, технического обслуживания.

Кроме 4х-стороннего оборудования промышленного производства, в частных хозяйствах работают установки по дереву, сделанные своими руками.

Подающее устройство

Регулировка толщины снимаемой стружки у четырехстороннего станка производится смещением по вертикали передней части стола.

Подачу древесины выполняют приводные вальцы (4 шт). Фиксацию по направлению движения – верхние, боковые прижимы. Верхние прижимы, вальцы выполняют свою роль за счет веса (собственного, дополнительного) или пружинных усилителей.

Доски подают в 4х сторонний станок непрерывно, без зазора между торцами последующих единиц. Разрыв требует новой заправки сырья в вальцы, что значительно продлевает время на изготовление продукции, увеличивает трудозатраты.

Повышение производительности достигается комплектацией автоматизированных линий подачи. В них совмещаются функции движения и позиционирования доски. Подача происходит со скоростью 8 – 22 м/мин. В последних серийных разработках, реализуемых в России, вальцы разгоняют подачу дерева до 100 м/мин.

Устройство 4-х сторонних станков

Число оборотов ножевых валов 5000—6000 в минуту. В станках новейших конструкций ножевые валы делают до 9000 об/мин.

Зона обработки

Базовая установка включает 2 горизонтально располагающихся валов (верхний/нижний) и 2 шпинделя, расположенных вертикально. На шпиндель ставят головку с прямым или фасонным ножом. Вращение вала находится в пределах 5000 – 9000 об/мин.

Заданный габарит изделия задают соответственным перемещением шпинделя по горизонтали, посадкой/подъемом режущей кромки, наклоном продольной оси на угол до 25°. Толщина доски устанавливается смещением верхнего вала по вертикали.

Принцип работы станка

Компоновка узла может включать установку 5-го строгального вала для того, чтобы получить профиль по нижней плоскости детали.

Дополнительно, устранять волну на поверхности древесины от вращающихся головок, предназначены гладильные ножи. Блок неподвижных лезвий, расположенных под углом 45° к плоскости стола, снимает 0,02 -0,2 мм дерева каждой кромкой. Гребни волн от фуганка срезаются до заданной чистоты.

Управление

Снижение влияния человека в механическом процессе деревообработки, повышает его функции по точному замеру, расчету параметров для программного обеспечения, контролю каждой фазы работы оборудования, срочной необходимости сделать корректировку отклонений.

Контрольными точками являются:

• расчет скорости движения сырья для соблюдения заданной точности обработки;
• выставление каждого отдельного узла в расчетных координатах;
• синхронизация работы комплекса;
• очистка, удаление образующихся отходов.

В индивидуальном изготовлении это требует значительных затрат времени. При поточном производстве дает существенный выигрыш производительности, стандартизации качества готовой продукции из дерева.

Специализация

Установки для многосторонней обработки дерева достаточно сложны по устройству, чтобы делать один универсальный агрегат. В деревообрабатывающих цехах применяют разновидности, которым достаточно мочь быстро и точно выпускать определенный ассортимент изделий.

Выбрав четырехсторонний станок для профилирования бруса, производят профиль с соединением паз – шип, две ровные (полукруглые) стороны. Строгальная операция может быть совмещена на одном станке после прорезки профиля. Разнообразие вариантов геометрии сечения бруса определяется комплектацией режущих насадок.

Столяру, использующему четырехсторонний продольно фрезерный станок, упрощается работа по получению из дерева брусьев для дверных, оконных рам, плинтуса, детали шкафов, полового покрытия

Пиломатериал после дисковой пилы имеет низкое качество поверхности. Одновременно достичь нужной точности размеров позволяет четырехсторонний строгальный станок, нужной производительности. У него имеется от4 до 10 шпинделей, на которые, по необходимости, ставят и нож с пазовым лезвием по дереву. Это дает возможность эксплуатировать оборудование, как станок для производства профилированного бруса, исходя из производственных задач.

Выбор

Технические характеристики, электросхема, режимы работы, комплектация, программирование – все это нужно изучить по заявленным данным производителя. Особенности работы автоматики, требования к квалификации персонала, сырью, техническому обслуживанию необходимо учесть при организации производственного процесса, составлении технологических карт. Доступность сервисного обслуживания четырехстороннего фрезерного станка, запасных частей к нему, повлияет на бесперебойную работу.

Четырехсторонний деревообрабатывающий станок

Главные показатели любого деревообрабатывающего производства — качественно выполненная работа и производительность. Чтобы выполнить эти условия, надо иметь соответствующее оборудование. Одно из таких оборудований — четырехсторонний деревообрабатывающий станок.

Конструкция и область применения

Сравнительно недавно в производстве по обработке дерева появились конструкции, совмещающие несколько операций. Обработка деревянных изделий при этом происходит с четырех сторон сразу. Это оборудование чаще всего используется для фрезерования и фугования.

Деревообрабатывающий станок состоит из:

• шпиндельной секции;
• блока подачи детали;
• системы управления параметрами оборудования.

С одной стороны может быть несколько обрабатывающих головок, что позволяет уменьшить стоимость изготовленной продукции и сократить время на выполнение определенной операции.

Четырехсторонний станок предназначен для выполнения следующих операций:

1. Фрезерование. На рабочие головки оборудования вместо строгальных валов устанавливаются дисковые фрезы, что дает возможность делать продольное фрезерование. Чтобы проводить обработку пальчиковыми фрезами, необходимо периодически останавливать детали, однако, конструкцией это не предусмотрено;
2. Строгание и фугование. Это можно сделать при помощи валов с установленными на них лезвиями определенной конфигурации. Конструкция станка дает возможность выполнять одновременно чистовую и черновую обработку;
3. Реймусование и профилирование.

Чаще всего такие модели используют для создания пиломатериала с плоской поверхностью или профилем. Всю работу можно сделать за один проход.

При помощи четырёхсторонних станков можно изготовить такие изделия, как:

• паркетная или половая доска;
• профилированный или клееный брус;
• вагонка;
• плинтус;
• имитация бруса;
• оконные и погоночные элементы.

Классификация и отличия станков

Все четырёхсторонние станки для работы по дереву можно поделить на:

• рейсмусовый строгальный;
• продольно-фрезерный.

Продольно-фрезерный станок применяют для распила по длине материала на нужный размер. Это деревообрабатывающее оборудование может выполнять профилирование любой сложности. Нижний вал ножа с учетом толщины строгаемой древесины передвигается вместе со столешницей в вертикальном направлении.

Рейсмусовый станок используют, чтобы выстрогать на указанную толщину деталь одновременно с двух сторон. Он является изначально строгальным, но имеет дополнительную функцию профилирования. Такой аппарат может производить неглубокое профилирование с простой конструкцией замка небольшого бруса.

Обработка дерева одновременно с четырех сторон помогает сэкономить время, увеличивая производительность производства. Именно поэтому в строительных и мебельных сферах четырехсторонние станки являются оптимальным оборудованием.

Основные критерии для выбора

Учитывая, что станок для комплексной деревообработки — оборудование дорогостоящее, при его выборе важно учитывать технические характеристики и все нюансы конструкции. Производительность оборудования зависит от:

• скорости и системы подачи бруса;
• степени обработки и габаритов.

Выбирая оптимальную модель станка, следует обращать внимание на:

• систему подачи заготовки. Она представлена набором валов с рифленой поверхностью. Чтобы минимизировать появление дефектов, должны быть обрезиненны элементы системы;
• конструкцию станины. В связи с тем, что чаще всего такое оборудование предназначено для обработки массивных изделий, станина должна выдерживать максимальные нагрузки. Наилучшим вариантом будет выбор чугунной;
• точность выполнения операции;
• трудоемкость настройки обрабатывающего блока. С такой задачей лучше всего справляются модели с ЧПУ. Фрезы и строгальные ножи настраиваются автоматически. Для этого следует запрограммировать станок.

Для того чтобы точно расположить заготовки относительно обрабатывающего центра, необходимо наличие системы датчиков. Кроме того, анализируя модель, следует учитывать стоимость комплектующих, степень удаленности обслуживающих центров производителя и условия гарантии.

Конструкция станковых узлов

Чтобы понять принцип работы оборудования, надо рассмотреть конструктивные особенности станка, куда входит множество узлов.

1. Основой станка является чугунная литая станина, которая может иметь различный сплав и вставки. Она обязательно при работе оборудования должна поглощать определенное количество вибраций и благодаря большой массе сводить ее к нулю. Немаловажен для подачи бруса материал загрузочного стола. На нем для более удобной работы могут находиться такие вспомогательные элементы, как линейка и прижимные валики.
2. В деревообрабатывающем станке число шпинделей может быть от 4 до 8 и более. С учетом модели все они установлены в разных рабочих блоках с независимыми электродвигателями. Шпиндели закреплены консольно. Их число зависит от толщины снятия древесины и от сложности профиля.
3. Фрезерный четырехсторонний продольный станок имеет рабочие ролики. Основными считаются ролики со шпинделем, расположенные справа вертикально и снизу горизонтально. Количество строгально-коллеровочных элементов влияет на мощность, класс оборудования и производительность модели. Модельный ряд разных изготовителей станков имеет универсальное оборудование с наличием элемента, заменяющего любой горизонтальный или вертикальный шпиндель. Он может находиться в качестве наклонного ролика и обрабатывать изделие под углом.
4. Устройство подачи. Подача, протяжка и выгрузка изделий в деревообрабатывающем станке приводные. Работа происходит с помощью зубчатых и прижимных прорезиненых валиков. Управляют этой системой с пульта, однако цена на такое компьютеризированное устройство гораздо выше.
5. Система управления и безопасности. Во время обработки бруса защитный кожух снижает шум и защищает от травм оператора. Дополнительно можно оборудовать смотровое стекло подсветкой. Управляется четырехсторонний деревообрабатывающий станок с панели. Можно производить установку размеров бруса, скорость подачи к инструменту изделия. Кроме того, выставляется положение шпинделей относительно детали насадки и диаметра, выключение и включение.

В некоторых моделях оборудования имеется в комплекте джойтер, гидрошпиндель и количество рабочих инструментов. Такие устройства непосредственно при обработке изделия подтачивают ножи.

Покупка станка

Продольно-фрезерный станок можно приобрести в строительных специализированных магазинах, но лучше купить его напрямую у производителя (если речь идет об отечественных производителях). Можно оборудование взять в аренду или приобрести в рассрочку.

Перед тем как приобрести технику, необходимо обратить внимание на нижеследующие основные моменты:

• производительность;
• точность;
• надежность эксплуатации;
• наличие сервисного обслуживания;
• цена оборудования.

Если четырехсторонний станок по дереву будет дополнением к уже работающей линии, важно учитывать его размеры. Во время покупки необходимо учитывать технические параметры и сочетание различных вариантов обработки, массу оборудования и скорость работы.

Некоторые фирмы, предоставляющие такое оборудование, еще мало известны. Цена на их продукцию сравнительно низкая, а качество надлежащее. Например, немецкий бренд Beaver. Стоимость их изделий невысокая благодаря тому, что производство размещено в Тайвани и Китае. Но части сборки изготавливают в Германии.

Выбирая оборудование, не стоит рассматривать дешевые модели китайского изготовления. Следует учитывать, что на них будет очень сложно отыскать запасные части.

Сервисное обслуживание

Любая машина со временем имеет свойство ломаться, составляющие детали изнашиваются. Чтобы было меньше перерывов в работе по таким причинам, оборудование желательно выбирать самое прочное и износостойкое.

Кроме производительности, важно, чтобы станок был максимально безопасен. Поэтому предусмотрено наличие концевиков, электрических тормозов и металлического защитного кожуха со звукоизоляцией.

Обработка на станке изделий должна быть максимально точной и качественной. Для этих целей важно наличие на устройстве статистической и динамической балансировки всех фиксаций деталей.

Эксплуатируя оборудование, необходимо придерживаться указанных в инструкции к нему правил. Нельзя обрабатывать заготовки, которые по размеру больше, чем предусмотренные правилами. Обязательно следует выполнять профилактические и ремонтные работы, чтобы поддержать оборудование в рабочем состоянии.

Очень важно правильно установить станок, с учетом не только его габаритов и массы, но и размеров деревянных заготовок. Оператор не должен сталкиваться с трудностями, связанными с подачей материала.

Плюсы и минусы оборудования

Одно из наиболее положительных качеств четырехсторонних станков — высокая производительность. Чтобы достичь оптимальных результатов конструкция должна быть оборудована блоком программного числового управления. Тогда влияние человеческого фактора будет минимальным.

Обязательно должны быть выполнены условия по корректному составлению программы, и произведен точный замер обрабатываемой заготовки. В оптимальной комплектации оборудование рассчитано для обработки цилиндрических заготовок и прямоугольного бруса. Фугование и фрезерование листовых материалов можно выполнять с двух сторон. Особенности эксплуатации станков данного типа заключаются в следующих факторах:

• скорость движения по станине заготовки рассчитывается предварительно, чтобы обеспечить максимальную точность обработки;
• каждый блок фугования и фрезерования регулируется отдельно, их функционирование друг с другом должно быть согласованным;
• отходы своевременно удаляются из зоны обработки.

Главные недостатки деревообрабатывающих четырехсторонних станков — высокая стоимость и сложность наладки. Однако в условиях производственной линии эти показатели не существенны.