Строгальный станок по металлу

Описание строгальной обработки металла

Строгальная обработка является разновидностью механической обработки резанием, при которой за счет возвратно-поступательного движения режущего инструмента происходит срезание поверхности до необходимой формы и размера, при этом обеспечивается шероховатость поверхности, точность размеров и взаиморасположение плоскостей.

В процессе строгальной обработки металла заготовка постепенно перемещается в сторону режущего инструмента, в то время как сам строгальный резец совершает возвратно-поступательные движения в горизонтальной плоскости. Движение резца считается главным.

С каждым поступательным движением строгального резца с детали снимается стружка, толщина которой равна припуску. Толщина, форма и многие другие параметры стружки зависят от материала заготовки и резца, заточки, состояния и размеров режущей кромки.

Внешний вид и форма стружки может многое рассказать о происходящих деформациях во время строгальной обработки металла. С помощью строгания можно производить обработку прямолинейных поверхностей открытого типа либо винтовых.

Движение резания (главная подача) при строгальной обработке является цикличным, и съем слоя металла (или другого материала, из которого изготовлена обрабатываемая деталь) происходит во время прямого, а не обратного движения. Строгальная обработка металла относится к низкоскоростным видам механической обработки.

Резцы изготавливаются из быстрорежущих сталей, обладающих свойством при резком ударном врезании в металлические материалы выдерживать высокие динамические нагрузки, не разрушаясь и не теряя своей геометрической формы заточки лезвийной поверхности. После снятия слоя металла при прямом главном движении резец совершает возвратное движение на холостом ходу, теряя при этом технологическое время. Поэтому такой способ механической обработки не входит в список производительных технологий.

При строгальной обработке режущая поверхность инструмента имеет клинообразную геометрическую форму. При этом прочность и твердость режущего инструмента должны быть выше, чем такие же параметры обрабатываемой детали.

Строгальная обработка металла применяется при работе с пазами, выступами, плоскими поверхностями, при создании рифленых и фасонных поверхностей. Такая технология используется при механической обработке направляющих станин различного металлообрабатывающего оборудования, кромок листов и направляющих штанг, для производства рам и плит. Такой тип станков применяют не только в серийных производствах, но и при выполнении единичных заказов.

Виды строгальных станков для обработки металла

Из-за холостого хода (обратного перемещения в начальную точку цикла), на который затрачивается время, не связанное со снятием стружки, строгальное оборудование по производительности уступает фрезерным станкам. Зато потребление энергии привода значительно меньше, чем, к примеру, у фрезерных станков, т. к. отсутствует вращательное движение рабочего инструмента и не требуется повышенных нагрузок привода электродвигателя.

Снятие верхнего слоя металла (стружки) совершается резцом благодаря возвратно-поступательным движениям режущего инструмента или заготовки. Существуют три основных вида строгального оборудования:

• кромкострогальные;
• поперечно-строгальные;
• продольно-строгальные.

Первый тип станков предназначен для строгальной обработки кромок листового металла. Суть технологии в следующем: листовую заготовку крепят на рабочем столе оборудования. Обработка резцом, закрепленным на движущейся в обоих направлениях каретке станка, происходит по краю листа.

Поперечно-строгальное оборудование используют для операций с металлическими деталями небольших размеров. Движущим элементом является резец.

https://www.youtube.com/watch?v=qgQHoIeL1YE

Продольно-строгальные станки отличаются от кромкострогальных тем, что имеют другой принцип работы. При такой строгальной обработке металла возвратно-поступательные движения совершаются не резцом, а металлической заготовкой. И это является их неоспоримым преимуществом, так как появляется возможность одновременной обработки двух кромок заготовки.

Классифицировать оборудование, предназначенное для строгальной обработки металла, можно в зависимости от:

• Конструкции привода. В машиностроительной отрасли используются подобные станки, оснащенные как гидравлическим приводом хода стола (или инструмента), так и с применением кривошипно-кулисного приводного механизма. В первом случае скорости перемещения подвижных узлов всегда постоянные и нерегулируемые, а во втором – могут изменяться в зависимости от особенностей технологической обработки, для переключения которых достаточно передвинуть в другое положение камень кулисного механизма.
• Количества одновременно обрабатываемых рабочих поверхностей. На четырехсторонних строгальных станках по металлу можно одновременно обрабатывать все грани заготовки, а при применении двухсторонних – только две с противоположных сторон. Следовательно, из-за установки сразу четырех резцов суппорт оборудования первого вида является более сложным по конструкции. Односторонние строгальные станки обычно изготавливаются небольших габаритов.
• Мощности приводного механизма. Функциональные возможности малогабаритных станков ограничены, но за счет невысоких цен и компактности они более популярны, так как их установку можно произвести в небольшом металлообрабатывающем цехе или в частной мастерской.
• Конфигурации перемещения стола или инструмента. Для строгальной обработки металла со сложными траекториями обрабатываемых поверхностей применяют фасонно-строгальные станки, оснащенные системой с ЧПУ. Такие модули повсеместно применяются при мелкосерийных производствах с целью создания на деталях плоских сложных поверхностей. Причем для этого необязательна квалификация оператора, так как все необходимые движения заготовки или режущего инструмента производятся согласно предварительно введенной в память программы, в которой указаны все необходимые координаты перемещений.

Изготовление своими руками

Пошаговое создание строгального станка:

1. Создаётся чертёж, деталировка, смета затрат.
2. Закупаются все необходимые материалы.
3. Изготавливается несущий каркас из стальных балок, стенки обшиваются стальными листами.
4. Крепится рабочая поверхность.
5. Устанавливаются направляющие.
6. Крепится станина и ползун.
7. Монтируются тиски, суппорт.
8. Устанавливается электродвигатель, укладывается проводка.
9. Соединяется ременной передачей вал двигателя с маховиком, на котором крепится заготовка.
10. При необходимости подводится трубка с охлаждающей жидкостью, а также ванна для слива её излишков в канализацию.
11. Проверяется правильность сборки, тестирование на расчётных нагрузках.
12. Наладка оборудования.

Как выбрать строгальный станок

Критерии выбора:

• площадь рабочего стола;
• мощность установленного двигателя;
• скорость перемещения резца относительно заготовки;
• доступные способы резания;
• конфигурация стола;
• возможность позиционирования резца: угла наклона, траектории перемещения;
• степени защищённости корпуса от пыли и влаги;
• предельно допустимая масса обрабатываемых деталей;
• производитель, срок гарантии, наличие дополнительных возможностей по расширению функциональности.

Как выбрать строгальный станок?

Продольно-строгальные станки по обработке металлических заготовок широко применяются в разных отраслях индустрии. Это объясняется их надежностью и простотой в эксплуатации.

В некоторых мастерских можно встретить ручной станок для доводки металла строганием. Сегодня такие агрегаты уже не выпускаются и применяются на практике очень редко.

Классификация резцов для строгального агрегата

Резцы, которые применяются для обработки деталей на строгальных станках по металлу, подразделяются на категории по следующим признакам:

1. материал режущей части;
2. форма и размер стержня;
3. тип режущего инструмента.

Режущая часть инструмента может изготовляться целиком из быстрорежущей стали или с насадкой из твердого сплава. В первом случае резцы называются цельными, а во втором — составные.

В качестве насадок для режущей части используются металлокерамические сплавы или минералокерамические материалы. Державку такого инструмента делают из конструкционной стали.

Недостаток строгальных станков

Практически все модели производят обработку во время прямого хода рабочего элемента. Именно на этом этапе производится снятие стружки. Обратный же ход, как правило, холостой.

Поперечно-строгальные станки по металлу, купить в москве, цены и каталог

Популярные категории в москве

Да кстати, на портале ProСтанки выбор предложений по строгальному станку по металлу почти как на Авито и TIU

Преимущества и недостатки

Преимущества строгальных станков:

• универсальность применения — обработка различных типов металлов;
• подбор оптимальной скорости резки;
• широкий выбор режущих инструментов;
• возможность черновой или чистовой обработки для получения нужного уровня шероховатости поверхности;
• высокая прочность корпуса, способная переносить повышенные нагрузки от режущего инструмента, вес детали;
• удобное управление;
• формирование поверхностей сложной формы;
• высокая надёжность установленных узлов, агрегатов.

Недостатки:

• потеря времени на перемещение резца относительно обрабатываемой детали;
• инерционность перемещающихся механизмов;
• высокий уровень вибраций;
• шумность двигателя;
• сложность получения высокой частоты оборотов двигателя под нагрузкой или на холостом ходу за короткий период времени.

Применение

Оно несколько ограниченное. Строгальные модели устанавливаются в основном в сравнительно маленьких мастерских, когда не нужна особая точность при обработке металла, а иметь большой станочный парк не имеет смысла, в том числе, и в плане затрат на приобретение оборудования и его содержание.

На крупных предприятиях вместо станков строгальных используются механизмы другого типа – шлифовальные, фрезерные и ряд других.

Продольно-строгальный станок

Продольно-строгальный станок (рис. 4) служит для обработки крупногабаритных или массивных деталей.

Рисунок 4. Продольно-строгальный станок.

Рисунок 4. Продольно-строгальный станок.

Продольно-строгальный станок состоит из следующих основных компонентов.

1. Направляющие стола. По направляющим стола осуществляется главное рабочее движение. Выполняются направляющие с повышенной точностью.
2. Станина. Служит основой для установки всех элементов станка. Ввиду больших габаритов продольно-строгальных станков станины под них выполняются составными. Это делается для облегчения транспортировки и монтажа.
3. Стол. Конструкция стола продольно-строгального станка стандартная для металлообрабатывающего оборудования. Металлическая плита, в которой имеются Т-образные проточки для установки в них крепежных элементов (винтов, струбцин, тисков и др.), надежно соединена с рамой, движущейся по направляющим.
4. Левая стойка.
5. Правая стойка. На стойки опирается траверса, которая служит для закрепления суппорта.
6. Верхняя поперечная перекладина. Служит для соединения стоек.
7. Коробка привода вертикальной подачи траверсы. В ней расположен электродвигатель и редуктор. Осуществляет перемещение траверсы в вертикальном направлении.
8. Суппорт с резцедержателем. Главный рабочий орган. За счет суппорта осуществляется подача резца. Величина подачи регулируется в зависимости от условий обработки.
9. Привод бокового суппорта.
10. Привод главного рабочего движения стола. Включает в себя электродвигатель, редуктор, коробку скоростей и электрический щит, содержащий схемы управления величиной и скоростью подачи.

Продольно-строгальные станки массово используются в тяжелом машиностроении, где часто требуется обработка деталей больших габаритов и массы.

Разновидности

Строгальный станок по металлу может быть продольно-строгальным или поперечно-строгальным. Принцип обработки заготовок на этих разновидностях принципиально различен. Продольно-строгальные станки предназначены для обработки сравнительно коротких поверхностей, поэтому в них перемещение получает стол, к которому прикрепляется обрабатываемое изделие, в то время, как резец устанавливается в резцовой головке суппорта, и относительно станины станка не движется. В поперечно-строгальном станке всё наоборот: движется резец, а установленный на столе полуфабрикат – неподвижен.

Строгальные станки проигрывают фрезерным в производительности, поскольку имеют стадию холостого хода, когда заготовка или резец перемещаются в новое положение. Зато привод не является таким энергоёмким, т.к. вращательное перемещение рабочего инструмента (как в фрезерных станках) требует от приводного электродвигателя повышенных затрат работы.

Разновидности и специфика использования

Все механизмы, относящиеся к категории «станки металлорежущие», обозначаются цифрами. Для строгальных – это «7». А далее следует цифра, которая указывает их тип. При описании разновидностей агрегатов она будет отмечена скобками.

Резцы металлообрабатывающих станков

Резец – основной инструмент, использующийся в обработке металлических поверхностей. Резец незаменим для токарного производства, строгальных и долбежных работ.

Современные установки могут оснащаться несколькими резцами, что значительно ускоряет рабочий процесс и влияет на конечное качество изделия. Чем больше резцов установлено на станке, тем лучше для будущего изделия.

Модели станков различаются возможностью множественной установки резцов. Поэтому установки подразделяют на:

• односторонние;
• двухсторонние;
• четырехсторонние.

Используемый инструмент напрямую влияет на качество резки и будущее изделие. Резцы кардинально различаются своими свойствами. Особенно важен материал режущей основы резца (головки). Не менее важны размеры стержня резца, а также его форма. Инструмент различают по типу и выбирают именно тот, что понадобится в той или иной работе.

Таких видов несколько:

• подрезной;
• проходной;
• фасонный;
• отрезной;
• чистовой.

Специализированные станки

Пример. Маркировка, начинающаяся с 74…, указывает на то, что это модель долбежного типа.

Стоимость

Она определяется возможностями станка и габаритами обрабатываемых заготовок. Цена лежит в большом диапазоне, поэтому можно указать лишь ее минимальное значение – около 55 000 рублей (за модели самые простые).

В качестве общего описания строгальных станков информации достаточно. Но с учетом того, что ассортимент агрегатов довольно большой, каждая модель может отличаться какими-то особенностями. Например, некоторые имеют приспособления для долбежки металла.

Стоимость и производители

В России станки производятся на следующих предприятиях:

• ООО «Свердловский машиностроительный завод» (СМЗ);
• ООО «Рязанский станкостроительный завод» (РСЗ);
• ОАО «Оренбургский станкостроительный завод» (ОСЗ);
• ОАО «Астраханский станкостроительный завод» (АСЗ);
• ООО «Липецкая станкостроительная компания»;
• Верхневоложский станкостроительный завод.

Стоимость станков, в зависимости от их типов:

• долбёжные — от 100 тыс. руб.;
• компактные — от 35 тыс. руб.;
• комбинированные — от 600 тыс. руб.;
• поперечные — от 65 тыс. руб.;
• промышленные продольно-строгальные — от 7 млн. руб.

Технические характеристики

Технические характеристики станков строгального типа:

• размер рабочей поверхности — от 200х180 мм до 1500х6000 мм;
• предельная высота обрабатываемой заготовки — до 1,23 м;
• максимальное расстояние между рабочей поверхностью и поперечиной — 1,25 м;
• допустимая масса деталей — до 8 тонн;
• мощность электродвигателя, в зависимости от модели станка — от 500 Вт до 150 кВт;
• предельный угол поворота резцов в обе стороны — 600;
• скорость обработки — от 3 до 60 м/мин.

Типы резцов для строгальной обработки металла

Усилие на режущий инструмент в процессе резания равняется силе сопротивления металла. Под воздействием этого усилия кромка режущего инструмента проникает в заготовку, срезает слой обрабатываемого металла, что приводит к образованию стружки. Это обусловлено упругопластичными деформациями при сжатии материала, которые приводят к изменению его кристаллической структуры и сдвигам в точке воздействия с учетом максимальных касательных напряжений под определенным углом, который необходимо подбирать с учетом выбранных режимов строгания и свойств металла. Скорость строгания будет зависеть от выбора подачи движения резца и перемещения обрабатываемой детали.

При строгальной обработке металла форма заточки и размеры резца будут существенно влиять на усилия, происходящие в процессе обработки, а значит, на степень износа кромки режущего инструмента и параметры шероховатости и прочности поверхности. С уменьшением угла заточки кромочной поверхности инструмента значительно ухудшится врезание в металлическую структуру металла, увеличатся силы резания, что приведет к снижению качества обработки поверхности, но зато существенно уменьшит изнашиваемость резца.

По видам и геометрической форме поверхностей резцы подразделяются на проходные, фасонные, отрезные и подрезные.

В процессе строгальной обработки металла по форме резцы могут использоваться прямые или отогнутые. Первые являются наиболее востребованными, так как ими просто пользоваться, но коэффициент жесткости у них невысокий, поэтому используются они преимущественно для предварительной черновой обдирки металлических заготовок.

Изогнутые резцы более универсальны, их преимущественно используют для выполнения окончательной обработки деталей. Такие резцы могут за одно движение снимать слой металла до 1 мм, а, в отличие от резцов прямого типа, при повышенных усилиях нажима на обрабатываемую деталь изогнутые резцы могут отпружинить, благодаря чему на поверхности исключено появление зазубрин.

Скорость движения инструмента при строгальной обработке металла регулируется с помощью коробки передач, установленной внутри станка и состоящей из нескольких пар шестеренчатых колес. Непосредственное влияние на выбор скорости оказывает плотность обрабатываемого металла.

Первые движения резца при обработке необходимо производить с маленькой скоростью подачи, чтобы избежать резких ударов о заготовку и не испортить деталь и режущий инструмент. При таком виде механической обработке плотных и твердых материалов необходимо применять повышенные скорости.

А пластичные и мягкие металлы обрабатываются медленно, чтобы не происходило налипания стружки к кромке режущего инструмента и не возникали температурные деформации детали. Для повышения производительности устанавливают сразу несколько более широких резцов с твердосплавными режущими кромками, что способствует не только ускорению процесса, но и повышению качества при строгании.

Эксплуатация оборудования

При эксплуатации станков необходимо соблюдать ряд правил:

• перед проведением работ нужно убедиться в надёжности крепления резца, а также заготовки;
• для предотвращения перегрева рабочего инструмента требуется стабильный подвод смазывающих или охлаждающих жидкостей;
• движущие части должны быть в защитных кожухах;
• не допускается обработка деталей, размеры или вес которых превышает технические требования производителя станка;
• до набора стабильной частоты оборотов к работе приступать запрещено;
• необходимо периодическое проведение техосмотров и обслуживаний;
• требуется поддержание механизмов в чистоте;
• для избегания замыкания в питающих цепях требуется обеспечить оптимальный уровень влажности в помещении.

Некоторые устройства оснащаются креплениями для одновременной фиксации нескольких резцов. Это позволяет проводить обработку сложных поверхностей с высокой производительностью, поскольку время на перестановку режущих инструментов не тратится. Бывают одно-, двух или четырёхсторонние крепления.

Превращаем строгальный станок в долбежный!