Поверхность пропила, образуемая при поперечной распиловке, и торцовая поверхность детали в большинстве случаев не являются конструкционными, так как при торцевании древесина оказывает наибольшее сопротивление, что влияет она качество поверхности. Отношение к торцовой поверхности меняется в связи с целесообразностью и необходимостью сращивать короткие отрезки заготовок в длинные доски и бруски. Это сращивание возможно при соответствующей структуре поверхности, получаемой при пилении. Торцовая поверхность не удовлетворяет в полной мере требованиям к склеиваемым поверхностям. Совершенствование поперечного резания должно привести к получению такой торцовой поверхности, которая может быть склеена с любой другой поверхностью заготовки при достаточной прочности клеевого шва.
Для поперечного раскроя пиломатериалов в лесопильном производстве применяются одно- и многопильные торцовочные станки. Однопильные торцовочные станки выпускаются четырех вдов: с неподвижным суппортом, маятниковые, балансирные и с прямолинейным перемещением плиты (суппортные). К многопильным торцовочным станкам относятся многопильные торцовочные агрегаты: триммеры и слешеры. Примерами многопильных торцовочных станков могут служить Ц27К, ЦЗТ-2М, однопильных – ЦКБ-5, ЦМЭ-3, ЦПА-2, ТС-1, ЦКБ-40.
Торцовочный 27-пильный агрегат Ц27К предназначен для торцовки и одновременно для поперечного раскроя досок на стандартные размеры по длине (при градации через 250 мм) с вырезкой дефектных мест.
Агрегат состоит из следующих основных узлов: станины, пильных головок, конвейера подачи, привода конвейера, командноаппарата, привода рольганга и электрооборудования. В агрегате установлены 27 пил, каждая из которых может подниматься и опускаться на проходящую под ней доску независимо от других пил по команде оператора с пульта управления. Пильные головки приводятся в движение через цепные передачи от общего приводного вала, смонтированного на станине.
Технические характеристики агрегата Ц27К приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1. Технические характеристики агрегата Ц27К
| Наименование параметра | Значение |
| Размеры обрабатываемых досок, мм:длинаширинатолщинаКоличество пил, шт.Диаметр пил, ммЧастота вращения пилы, мин-1Производительность досок, шт./мин | 3000–650080–30013–10027600208030–40 |
Торцовочная установка ЦЗТ-2М оборудована транспортером с шестью цепями, двумя рольгангами, рольгангом мерных упоров и тремя пилами с отдельными электродвигателями. Обрабатываемый материал подается на пилы транспортером, шесть цепей которого приводятся в движение от отдельного трехскоростного электродвигателя через редуктор и цепную передачу. Пилы установлены непосредственно на валах специальных электродвигателей. Первая по ходу транспортера пила торцует комлевый конец доски, а две другие, расположенные за рольгангами, торцуют вершинный конец и вырезают дефектные места.
Технические характеристики установки ЦЗТ-2М приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2. Технические характеристики установки ЦЗТ-2М
| Наименование параметра | Значение |
| Размеры обрабатываемых досок, мм:длинаширинатолщинаКоличество пил, шт.Диаметр пил, ммЧастота вращения пилы, мин-1Окружная скорость пилы, м/с | 3000–700060–30012–1003500293076 |
Торцовочный станок ЦКБ-5 предназначен для поперечного распиливания досок, горбылей, брусков, реек. Станок состоит из станины, пильного вала и гидропривода подъема пилы. Пильный вал станка вращается в шарикоподшипниках, установленных в гнездах чугунной рамы станины. Пильный вал приводится во вращательное движение через ременную передачу от электродвигателя, установленного на чугунной плите. Плита поднимается нажатием ноги на педаль механизма гидросистемы, в которой через систему рычагов поворачивается заслонка цилиндра на определенный угол для прохода жидкости под плунжер, и одновременно включается электродвигатель.
Технические характеристики станка ЦКБ-5 приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3. Технические характеристики станка ЦКБ-5
| Наименование параметра | Значение |
| Наибольшая ширина распиливаемого материала, ммНаибольшая высота пропила, ммНаибольший диаметр пилы, ммЧастота вращения пилы, мин-1Скорость резания, м/сНаибольшая скорость движения суппорта, м/мин | 35015070016376020–24 |
Торцовочный станок ЦПА-2 с прямолинейным движением пилы и автоматической подачей состоит из станины, в головной части которой вертикально перемещается и поворачивается цилиндрическая направляющая колонна, на которой напрессован корпус.
В корпусе смонтировано 12 подшипников, которые служат направляющими для горизонтального суппорта. В головной части суппорта находится электродвигатель, на валу которого установлена пила.
Технические характеристики станка ЦПА-2 приведены в табл. 1.4.
Таблица 1.4. Технические характеристики станка ЦПА-2
| Наименование параметра | Значение |
| Наибольшая ширина распиливаемого материала, ммНаибольшая высота пропила, ммНаибольший диаметр пилы, ммЧастота вращения пилы, мин-1Скорость резания, м/сНаибольшее число двойных ходов | 50010040019106235 |
Проектируемый торцовочный станок Т1 предназначен для поперечной распиловки досок на планки по длине заготовок бельевых зажимов. При обработке заготовок столь малых размеров на типовых деревообрабатывающих станках происходит перерасход электроэнергии, мощности. Торцовочный станок модели Т1 отличается несложной конструкцией, небольшими габаритами (см. чертеж ДП. 151001.10.23.113.02.00.000), малой мощностью, простотой в управлении и безопасностью в работе. Это однопильный станок. Его уникальность заключается в возможности перемещения каретки стола, на котором располагается заготовка, а также в наличии системы упоров, ограничивающих ход каретки и служащих для фиксации заготовок на столе. Станок снабжен двухкнопочной системой управления, что исключает возможность попадания рук рабочего в зону пиления.
Целью дипломного проекта является разработка конструкции торцовочного станка модели Т1. Для осуществления заданной цели необходимо решить следующие задачи:
– разработать общую компоновку станка;
– разработать конструкцию узлов станка;
– рассчитать и спроектировать привод пилы.
2. Конструкторская часть
2.1 Назначение, характеристика и описание работы станка
2.1.1 Назначение и техническая характеристика станка
Торцовочный станок модели Т1 предназначен для поперечной распиловки досок на планки по длине заготовок бельевых зажимов. Область применения станка – цеха деревообрабатывающих предприятий и цеха небольшой мощности по глубокой переработке древесины.
Техническая характеристика станка приведена в табл. 2.1.
Таблица 2.1. Техническая характеристика станка
| № п/п | Наименование параметра | Значение | |
| 1 | Параметры обрабатываемых досок, мм | ||
| высота в пакете | 90 | ||
| длина не более | 1500 | ||
| 2 | Расчетная производительность, шт./мин | 60 | |
| 3 | Частота вращения шпинделя, мин-1 | 3000 | |
| 4 | Скорость резания, м/с | 60 | |
| 5 | Диаметр пилы, мм | 400 | |
| 6 | Габаритные размеры станка, мм | ||
| длина | 1000 | ||
| ширина | 842 | ||
| высота | 1150 | ||
| 7 | Масса станка, кг | 250 | |
| Характеристика электрооборудования: | |||
| 8 | Род тока питающей сети | Переменный, трехфазный | |
| 9 | Частота тока, Гц | 50 | |
| 10 | Напряжение, В | 380 | |
| 11 | Количество электродвигателей на станке, шт. | 1 | |
| 12 | Мощность электродвигателя, кВт | 3 | |
Станок оборудован двухкнопочным управлением: кнопка включения электродвигателя привода пилы («Пуск»), кнопка выключения электродвигателя привода пилы («Общий стоп»).
2.1.2 Описание работы станка
Пильный вал с пилой получает вращение от электродвигателя через клиноременную передачу и шкивы (см. чертеж ДП.151001.10.23.113.02.00.000). Пила осуществляет только вращательное движение без дополнительного перемещения.
Имеется каретка со столом для подачи материала. Каретка установлена на шарикоподшипниках с возможностью перемещения по направляющим параллельно плоскости пилы. Для ограничения хода каретки служат амортизаторы из резины и упоры, установленные на направляющих.
На столе имеется съемный торцовочный упор, используемый для фиксации обрабатываемых заготовок.
Включение электродвигателя привода пилы и перемещение стола (через микровыключатель) осуществляется одновременно от кнопки «Пуск» станка. В результате движения каретки с закрепленной на столе заготовкой происходит распил материала. Обратное движение каретки осуществляется посредством пружины.
2.1.3 Основные части станка
Основные части станка: рама, каретка со столом, механизм пиления, патрубок.
Рама представляет собой сварную конструкцию из стальных профилей (см. чертеж ДП.151001.10.23.113.02.04.000), на которой крепится электроаппаратура (выключатель, пускатель). Внутри рамы располагается механизм пиления (электродвигатель, установленный на качающейся подмоторной плите, клиноременная передача, шпиндель, пила). Для безопасной работы станка рама с трех сторон закрыта стальными листами. Для доступа к пиле и двигателю имеется дверца-ограждение.