Станки заусовочные

Оборудование для производства мебели

В технологии изготовления столярных и мебельных изделий просто невозможно обойтись без угловых вязок - соединения брусковых деталей под углом друг к другу. Они могут быть шиповыми, шкантовыми или шпоночными, различающимися по сложности, прочности и внешнему виду.

А если эту вязку необходимо выполнить так, чтобы не было видно поверхностей торцов соединяемых деталей, то обязательно используются соединения с прирезкой их концов под углом к продольной оси - со скосом, называемые также соединениями на ус.

Волосные фуги

Автоматический ленточнопильный станок Klaeger
HBA 265 G

Операция формирования такого скоса на профессиональном жаргоне столяров называется заусовкой.

Она широко применяется при изготовлении деталей оконных рам, коробок дверных блоков, а также в изделиях мебели - в обвязке дверей рамочно-филенчатой конструкции, в соединениях карнизов, подзоров, цоколей, багетных рамок и т. д.

Заусовка используется также в обкладках крышек столов, сервантов, тумб и буфетов, где не допускается выход торцевого среза на кромку детали.

Соединения деталей из профильного погонажа на основе древесных материалов (ДСП, MDF), облицованных пленками, не допускают ремонта или доработки, например, путем шпатлевания стыка, поэтому требуется высокая точность обработки, достичь которой при ручной запиловке просто невозможно.

Опытный плотник или столяр хорошо знает, насколько трудно добиться точности при выполнении соединения «на ус». Особенно в рамках, и особенно в многоугольных. Здесь на качество всех соединений одновременно влияют как углы скоса на всех торцах соединяемых деталей, так и их длина.

Фуги таких соединений должны быть волосными, около них не допускаются сколы. Это условие диктует необходимость использовать для торцевания брусковых заготовок станки, конструкция и оснащение которых обеспечивают угловую настройку пил с точностью до 0,01° и точность обработки заготовки по длине с отклонением не более 0,02 мм. Причем эти настройки должны сохраняться в течение длительного периода.

Станки, предназначенные для обработки торцов брусковых деталей под разными углами к их продольной оси, могут называться усорезными, заусовочными, а в просторечии часто называются «усорезками».

Настольные усорезные устройства

Заусовочный станок Toscar

Устройства и станки для одно- и двухстороннего торцевания брусковых заготовок под углом, отличным от прямого, в советской классификации деревообрабатывающего оборудования часто назывались усорезными.

У простейших из них - настольных устройств - была и простейшая конструкция: на основании с вертикальной поворотной осью закреплен суппорт - электродвигатель с установленной на его валу круглой пилой. Двигатель может качаться вокруг горизонтальной оси на подпружиненном рычаге. При пилении он опускается вручную, при помощи специальной рукоятки. На основании такого устройства жестко закреплена линейка для базирования обрабатываемой детали. Суппорт с пилой может поворачиваться на основании вокруг вертикальной оси на 45° вправо или влево относительно линейки. В некоторых более сложных устройствах предусмотрен также наклон пилы к горизонтальной оси. Для настройки на необходимый угол поворота пилы основание снабжено линейкой с градусными делениями, а суппорт - соответствующей меткой или нониусной шкалой. В подобных устройствах угол поворота суппорта обычно фиксируется ручным винтовым стопором. Настольные станки предназначены для обработки деталей малого сечения, небольшой массы и размеров и, как правило, не комплектуются зажимами или прижимами для базирования и фиксации обрабатываемой детали. Для использования станков и устройств подобного типа они могут снабжаться легкими раскладными опорами (станинами). Основные достоинства этого оборудования - простота конструкции и невысокая стоимость (от $50). Основные недостатки - низкая точность обработки из-за низкой жесткости конструкции, далеко недостаточная длина базирующей линейки и небольшой размер основания, служащего рабочим столом, что не позволяет установить на нем продольные базирующие упоры, определяющие длину готовой детали. Необходимость постоянной перенастройки (поворота пилы) на правую и левую деталь также снижает точность обработки и производительность.

Поэтому на деревообрабатывающих предприятиях часто на жестком металлическом столе, на определенном расстоянии друг от друга закрепляют сразу два таких устройства, настроенных на обработку симметричных торцов заготовок справа и слева, а между ними располагают откидные упоры для базирования заготовок в продольном направлении. Причем для увеличения точности обработки они жестко закрепляются в определенном один раз заданном положении, т. е. не перенастраиваются на другой угол обработки.

Резка, а не пиление

Для обработки деталей из массивной древесины и древесных материалов (ДСП, MDF) с небольшим поперечным сечением созданы станки, оснащенные угловым ножом, совершающим рез по вертикали. Принцип обработки прост: деталь базируется на рабочем столе по продольной линейке и боковому упору. Нож в виде двух пластин со скошенными лезвиями, закрепленными на ползуне под углом 90° вплотную друг к другу, перемещаясь вертикально, обрезает торец детали под углом 45° или разрезает цельную заготовку на две с одновременно заусованными торцами. При том же положении ножа за счет поворота линейки в горизонтальной плоскости может изменяться угол скоса, формируемого на торце бруска. Привод рабочего перемещения ножа осуществляется при нажатии педали, а в более сложных моделях станков - с помощью пневмоцилиндра.

Эти станки широко применяются в производстве рамок для картин, а также для обрезки под углом декоративных раскладок и штапиков для оконных и дверных блоков. Достоинство станков такого типа - более высокая точность реза, чем у настольных устройств с пилами, а также возможность использования боковых продольных упоров для базирования заготовок, размещаемых вне станка, на консольных боковых линейках, что обеспечивает получение детали нужной длины без предварительной разметки.

Один из плюсов таких станков: при использовании специального ножа, состоящего из трех частей, можно вырезать в боковых кромках деталей декоративные решетки, а в горбыльках оконных и дверных переплетов - профиль под крестовое соединение. Недостаток оборудования - ограничение по усилию резания, не позволяющее обрабатывать многие детали из ДСП, пластмасс или MDF, особенно с довольно большого поперечного сечения. На таких станках невозможно прорезать профили, у которых нет плоской опорной поверхности. Кроме того, на подобном оборудовании нет возможности заусовывать детали на угол, отличный от 90°. Стоимость таких станков невысока - $7-18 тыс.

Станки двухпильные односуппортные

Станки, построенные по принципу тех, о которых мы только что рассказали, но оснащенные вместо ножа двумя круглыми пилами, расположенными в одном суппорте, более производительны, чем оснащенные ножами.

На станине таких станков установлен рабочий стол с продольной линейкой, на которой крепятся упоры, перемещаемые по всей длине линейки. Над столом, в зоне обработки, расположены два пневмоприжима для заготовок. В задней части станины имеются вертикальные направляющие, по которым с помощью пневмоцилиндра сверху вниз совершает рабочий ход суппорт с пилами.

Пилы устанавливаются прямо на валах электродвигателей. Оси вращения пил в суппорте расположены горизонтально и под прямым углом друг к другу. При этом каждая ось всегда находится под углом 45° к линейке на рабочем столе. У линейки и стола имеются вырезы для прохода пил.

При работе станка заготовка укладывается на стол, базируется по линейке и откинутому упору и зажимается пневмоприжимами. После этого включается привод перемещения суппорта, пилами которого из заготовки вырезается трапециевидный элемент, в результате чего заготовка разделяется на две части, у каждой из которых торец скошен под углом 45°. Для обработки другого торца под таким же углом заготовка вручную продвигается вдоль линейки по рабочему столу и упирается в откинутый упор, положение которого соответствует требуемой длине готовой детали. Для достижения высокой точности длины детали рабочая поверхность этого упора скошена под углом 45° в сторону линейки, что обеспечивает его плотный контакт с уже обработанным торцом заготовки.

Станки этого типа позволяют заусовывать как уложенные на стол детали, так и поставленные вертикально на ребро, параллельно плоскости линейки, что необходимо, например, при формировании угловых соединений деталей карнизов и подзоров и цоколей мебели, которые просто невозможно обработать иным способом. В некоторых моделях таких станков предусмотрена возможность изменения угла между осями пильных полотен, что позволяет одновременно заусовывать две детали, угол скоса на торце которых должен отличаться от 45°.

В двухпильных односуппортных станках точность обработки во многом зависит от качества продольных упоров и настройки их положения. Даже небольшое отклонение упоров от правильного положения вкупе с неточностью базирования может привести к несовпадению размеров заусованных деталей при соединении. Вот почему у этих упоров (особенно откидных) должна быть высокая жесткость, а их настройку следует выполнять по линейкам, оснащенным цифровыми или нониусными шкалами. При этом перенастройку упоров желательно делать как можно реже, используя для каждого заданного размера обработки отдельный упор.

Цена подобных станков в зависимости от конструкции, фирмы-изготовителя и оснащения - $10-25 тыс. В основном они используются на небольших предприятиях для точной обработки деталей карнизов, подзоров, рам зеркал и т. п. Для более мощных производств, например предприятий, изготавливающих фасады на основе профильного погонажа из плит ДСП или MDF, облицованных пленками или натуральным шпоном, такие станки не подойдут ввиду невысокой производительности (в том числе и из-за потерь рабочего времени на перестановку оператором продольных упоров).

Станки усорезные двухсторонние

Для предприятий высокой производительности многие европейские и азиатские фирмы выпускают двухсторонние усорезные станки со сходной конструктивной схемой. На сварной станине расположены два наклоняемых пильных суппорта. Левый суппорт обычно неподвижен, а правый может перемещаться по направляющим станины для настройки на размер обработки. У каждого суппорта свой рабочий стол с направляющей линейкой для укладки и базирования обрабатываемых заготовок. Поверхность этих столов и линеек расположена строго в одной плоскости. Между этими двумя столами обязательно устанавливается дополнительный промежуточный стол - для поддержания середины длинных тонких заготовок, предотвращающий их провисание. У некоторых моделей станков предусмотрена возможность поворота пильных суппортов вокруг вертикальной оси. Эта опция необходима для торцевания профилей сложного сечения, у которых нет выраженной базовой поверхности, например, для карнизов. В недорогих станках при настройке на размер суппорт (обычно правый) перемещают вдоль станины вручную - посредством маховика, так же вручную, при помощи рукояток опускают и пилы для выполнения реза. Положение суппорта контролируется по линейке с нониусом. Более сложные современные модели таких станков оснащаются системами электронной индикации положения суппортов или даже системами автоматической настройки и перемещения, когда необходимый размер устанавливается оператором при помощи пульта управления станком. На полную перенастройку таких станков на другой размер затрачивается не более 10 с.

Дополнительные агрегаты

Соединение торцов заусованных деталей с торцами других деталей сегодня чаще всего выполняется на вставной круглый шип (шкант), овальную шпонку типа lamello или шпонку-«бантик» фирмы Hoffmann (Германия). Надо принять во внимание, что сверление отверстий и выборка пазов для шипов или шкантов на станках некоторых моделей могут привести к потере точности при соединении деталей. Поэтому некоторые модели двухсторонних усорезных станков могут оснащаться устройствами для сверления отверстий и выборки пазов под эти соединения за одну установку с заусовыванием, без перебазирования заготовки, что существенно повышает точность и качество соединения деталей.

Пильные суппорты двухсторонних усорезных станков некоторых моделей дополнительно оснащаются подрезными агрегатами, использование которых снижает риск образования сколов и бахромы на ребрах у торцов заготовок.

А на станинах станков, используемых как основное оборудование (например, при изготовлении дверец мебели с обвязом из профильного погонажа), могут размещаться суппорты для сверления присадочных отверстий.

Наиболее сложные и самые дорогие усорезные станки с автоматической настройкой на размер обработки, с дополнительными сверлильными агрегатами могут оснащаться питателями для автоматической загрузки длинномерных погонажных заготовок и укладчиками для формирования стоп обработанных деталей.

Однако по причине высокой производительности и весьма высокой стоимости (более $200 тыс.) такое оборудование не нашло широкого применения. Его эксплуатируют только на предприятиях, выпускающих продукцию на основе стопроцентного заказа в больших объемах, или в компаниях - изготовителях фасадных дверей рамочной конструкции на основе погонажного профиля со стандартизованными размерами, сбыт которых гарантирован.

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