Оцениваем инструмент. Строгальные инструменты с интегрированным гидрозажимом

Серия публикаций, в которых авторитетные специалисты из немецких компаний AKE, JSO, LEITZ, LEUCO, PREWI высказывают свои рекомендации по поводу того, как определить качество деревообрабатывающего инструмента, и делятся опытом по его выбору, вызвала большой интерес у наших читателей. Об этом говорят отклики, поступающие в редакцию. Мы рады предложить вашему вниманию очередную публикацию из цикла «Оцениваем инструмент» — она посвящена нюансам выбора, особенностям эксплуатации и обслуживания строгальных инструментов с интегрированным гидрозажимом.

Когда производственники делают свой выбор при покупке инструмента, цена для них имеет немаловажное значение. Вот только, увы, не все правильно понимают суть соотношения «цена — качество». Многие промышленники закупают строгальные инструменты, не проверяя их качество, действуя по принципу: «Заказ получит тот, кто предложит меньшую цену». Есть, конечно, немало и таких покупателей, которые, прежде чем сделать заказ, интересуются техническими деталями и решают для себя, от использования каких инструментов можно ждать эффективности.

Рис. 1. Строгальная головка с интегрированной
гидравлической гильзой

Но как неискушенному потребителю определить, отвечает ли его ожиданиям качество строгального инструмента и оптимально ли соотношение цены и заявленной производительности этого инструмента? Какие предположения можно сделать о сроке эксплуатации инструмента и качестве его строгания? Как проверять качество инструмента на протяжении всего срока эксплуатации? Ответы на эти вопросы и практические советы относительно ежедневной эксплуатации инструмента автор постарается дать в этой публикации.

Прежде всего речь пойдет о строгальных инструментах с профильными ножами или плоскими ножами с прямолинейной кромкой.

Для строгальных инструментов определяющим критерием является качество строгания. Конечно, в значительной мере оно зависит от строгальной головки. Но нельзя пренебрегать и состоянием станка, степенью его наладки и качеством обрабатываемой древесины. Следует также согласовать частоту вращения шпинделя, диаметр инструмента, количество ножей (зубцов), геометрию резца, породу древесины и т. д.

Правильно спроектировать и качественно изготовить

Рис. 2. Клинообразные планки с прямоугольными
отверстиями с резьбой

Подобрать при проектировании инструмента его диаметр, длину и посадочное отверстие — это только полдела. А вот при определении того, какое именно количество ножей (зубцов) необходимо этому инструменту, чтобы обеспечить ожидаемое качество строгания, придется решать задачу, в которой обязательно надо учитывать скорость подачи, частоту вращения, диаметр инструмента и другие факторы. Особого внимания заслуживают впадина и геометрия лезвия. Чтобы предотвратить неоднократное измельчение, впадина должна быть сделана так, чтобы она принимала стружку и направляла ее непосредственно на выход. Нередко рабочие скорости подачи сильно разнятся. Если количество ножей (зубцов) инструмента рассчитано на максимальную скорость подачи, то при эксплуатации на низких скоростях этот инструмент не отработает весь отведенный ему срок. Вот почему так важно, приобретая инструмент, учитывать заранее этот нюанс и следить за тем, чтобы при эксплуатации на определенной скорости использовался инструмент с соответствующим количеством зубцов. То есть создать оптимальные условия для удовлетворения реальных производственных потребностей.

Правильность заточки и налаживания строгальной головки зависит от точности концентрического вращения и шага ножей (зубцов), а они, в свою очередь, — от точности посадочного отверстия. И чтобы обеспечить последнему стабильную точность, мало одной доводки шлифованием. Требуются стачивание по контуру и фрезеровка, а также шлифовка пазов для установки режущего инструмента. Только если все эти условия четко выполнены, гарантирована точность шага и концентрического вращения. На этом этапе обработки форма и размер впадины инструмента определяются количеством ножей (зубцов) и шагом между ними, который, в свою очередь, зависит от их количества.

Чем точнее данные, которые клиент передает производителю при совершении заказа, тем удачнее можно скомпоновать впадину. Количество болтов, необходимое для надежного закрепления ножей, зависит от применяемого метода зажатия, массы ножей и заданной частоты использования инструмента.

Уровень надежности зажатия проверяется во время испытаний при повышенной скорости вращения и задается производителем инструмента. В инструментах с гидравлическим устройством зажатия ножей нужно учитывать, что из соображений техники безопасности необходимо применять лишь ножи с задней зубчатой насечкой.

Проверку сбалансированности основного корпуса можно выполнить таким простым способом: инструмент вместе со шпинделем надо установить на заточной (балансировочный) станок, который запустить на холостом ходу. Если инструмент после выключения станка и вращения постоянно останавливается в одной и той же нижней точке, значит, он не сбалансирован. Сбалансированный инструмент каждый раз будет останавливаться в другой точке. Однако эта методика даст лишь приблизительное представление о качестве инструмента: она может разве что указать на его несбалансированность, которая возникает в том случае, если детали в ножевой головке неодинаковы по массе. Все зажимные болты, ножи и клинообразные планки, которые используют в инструменте, следует взвешивать с точностью до 0,2 г, использовать только в одной и той же головке и постоянно контролировать допуски, а при необходимости подгонять компоненты под необходимые параметры.

Качество компонентов

Рис. 3. Гидравлическая гильза

Фрезеровочные инструменты состоят из разных компонентов, и качество инструментов зависит в том числе и от качества каждого из них. Вместе с основной головкой компонентами инструментов являются клинообразные планки, зажимные болты и гидравлические гильзы. В качестве исходного материала для их производства наряду с высокопрочным алюминием применяют также сталь разных видов.

Приступая к эксплуатации нового инструмента, следует предварительно проверить все зажимные болты на прочность крепления. Ну и конечно, не надо забывать, что по мере эксплуатации клинообразные планки и зажимные болты изнашиваются. Зажимные болты целесообразно затягивать динамометрическим ключом к рекомендованному производителем вращающему моменту. При эксплуатации гидравлические гильзы образуют вместе с посадочным отверстием инструмента и валом единую конструкцию. Рекомендуется периодически перечитывать пособие по эксплуатации гидравлических гильз и настраивать гильзы согласно указаниям производителя.

Если конструкция фрезеровочных головок позволяет демонтировать гидравлическую гильзу, ее нужно вытягивать и в нескольких точках измерять посадочное отверстие внутренним микрометром. С помощью штангенциркуля от позиции до позиции можно измерять и шаг инструмента.

Прямоугольность отверстия и позиций режущего инструмента проверяется с помощью угольника. На отверстиях с резьбой установочных штифтов необходимо с помощью угольника и штангенциркуля определять, образуют ли они прямой угол одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Повторюсь, поскольку это важно: надо вести постоянный контроль несбалансированности инструмента. Посадочное отверстие нужно замерять регулярно. Допуск во время измерения не должен превышать 20 мкм. Если выясняется, что допуски увеличиваются, необходимо связаться с производителем инструмента.

На заточном участке инструмент затачивают, регулярно обслуживают и проверяют. После каждой заточки нужно также замерять все важные параметры инструмента. Большое значение для достижения высокого качества строгания и обеспечения продолжительного срока эксплуатации инструмента имеет правильное обращение рабочего персонала с инструментами.

На что стоит обратить внимание, приступая к работе с новым инструментом: