Пазонарезной станок

Пазонарезной станок — это металлорежущий станок, предназначенный для обработки внутренних и наружных пазов (канавок) различной конфигурации на заготовках из металла, дерева, пластика и других материалов. Основная функция станка — формирование точных по геометрии и размерам пазов, необходимых для соединения деталей, установки уплотнителей, направляющих, крепежа или декоративных элементов. В зависимости от типа привода и конструкции, пазонарезные станки могут быть ручными, электрическими, пневматическими или гидравлическими, а также встраиваться в автоматизированные линии.

История

Первые прототипы пазонарезных станков появились в конце XIX века в связи с развитием машиностроения и необходимостью точной обработки пазов в валах, шкивах и других деталях. До этого пазы вырезались вручную с помощью зубил и напильников, что требовало высокой квалификации и времени. В 1860-х годах в США и Великобритании начали применяться простейшие долбёжные станки, которые могли выполнять пазы прямолинейной формы.

В начале XX века, с внедрением электродвигателей, появились специализированные пазонарезные станки с возвратно-поступательным движением режущего инструмента. В 1920-1930-х годах в СССР были разработаны первые отечественные модели для обработки пазов в деталях сельскохозяйственной техники. В 1950-1960-х годах, с развитием станкостроения, пазонарезные станки стали оснащаться гидравлическими приводами, что позволило увеличить скорость и точность обработки.

Современные пазонарезные станки (с 1990-х годов) часто интегрируются в обрабатывающие центры с ЧПУ, что позволяет автоматизировать процесс и выполнять пазы сложной формы (например, Т-образные, «ласточкин хвост», спиральные) без переналадки оборудования.

Классификация

Пазонарезные станки классифицируются по нескольким признакам:

По типу привода

• Ручные — используются для мелких работ, не требуют электропитания. Пример — ручной пазонарезчик для гипсокартона.
• Электрические — наиболее распространённый тип. Оснащаются электродвигателем мощностью от 0,5 до 15 кВт.
• Пневматические — работают от сжатого воздуха, применяются во взрывоопасных зонах или при необходимости высокой частоты ходов.
• Гидравлические — обеспечивают большое усилие резания, используются для обработки толстостенных заготовок.

По способу обработки

• Станки с возвратно-поступательным движением — резец совершает прямолинейные ходы вверх-вниз (долбёжные пазонарезные станки). Подходят для пазов прямоугольного сечения.
• Станки с вращательным движением — резец или фреза вращается, формируя паз (фрезерные пазонарезные станки). Используются для пазов сложной формы.
• Станки с протягиванием — инструмент (протяжка) протягивается через заготовку, формируя паз за один проход. Применяются в серийном производстве.

По типу обрабатываемого материала

• Для металла — имеют жёсткую конструкцию, высокую точность (до 0,01 мм).
• Для дерева — часто оснащаются сменными фрезами, работают с большими подачами.
• Для пластика и композитов — используют низкоскоростные режимы для предотвращения плавления.

По степени автоматизации

• Ручные — управление оператором.
• Полуавтоматические — автоматическая подача инструмента, ручная установка заготовки.
• Автоматические — полный цикл обработки без участия человека (в составе автоматических линий).

Устройство и характеристики

Типовой пазонарезной станок состоит из следующих узлов:

1. Станина — чугунная или сварная основа, обеспечивающая жёсткость и виброустойчивость.
2. Стол — рабочая поверхность для установки заготовки. Может быть неподвижным или подвижным (с продольной и поперечной подачей).
3. Шпиндельный узел — для станков с вращательным движением; включает шпиндель, подшипники и механизм зажима инструмента.
4. Привод — электродвигатель, ременная или зубчатая передача.
5. Механизм подачи — обеспечивает перемещение инструмента или заготовки. Бывает ручным, механическим, гидравлическим или пневматическим.
6. Система охлаждения — подача СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) для отвода тепла и удаления стружки.
7. Система управления — для ручных станков — кнопки и рычаги; для станков с ЧПУ — пульт управления и программное обеспечение.

Основные технические характеристики

• Максимальная глубина паза — от 10 до 300 мм.
• Максимальная ширина паза — от 3 до 100 мм.
• Скорость резания — от 5 до 50 м/мин (в зависимости от материала).
• Частота ходов (для долбёжных станков) — от 100 до 1500 ходов в минуту.
• Мощность привода — от 0,5 до 15 кВт.
• Точность обработки — от 0,01 до 0,1 мм.

Применение

Пазонарезные станки широко используются в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение — изготовление пазов в валах, шкивах, зубчатых колёсах, корпусных деталях. Например, пазы для шпонок (шпоночные пазы) в трансмиссионных валах.
• Металлообработка — обработка направляющих, пазов для уплотнителей, крепёжных пазов.
• Деревообработка — создание пазов для соединения деталей мебели (шип-паз), оконных рам, дверей. В России широко применяются пазонарезные станки на мебельных фабриках (например, в Московской, Ленинградской, Нижегородской областях).
• Строительство — обработка пазов в бетонных и кирпичных стенах для прокладки коммуникаций (электропроводка, трубы). Для этого используются ручные пазонарезные станки (штроборезы).
• Производство пластиковых изделий — изготовление пазов в профилях ПВХ, сэндвич-панелях, листовых пластиках.
• Авиа- и судостроение — обработка пазов в деталях из алюминиевых и титановых сплавов.

Примеры моделей

В России и странах СНГ распространены следующие модели пазонарезных станков:

• Станок пазонарезной модели 7Б210 — универсальный долбёжный станок для обработки пазов в деталях из стали и чугуна. Максимальная глубина паза — 200 мм, частота ходов — до 800 в минуту. Производился на Московском станкостроительном заводе «Красный пролетарий».
• Станок ПНС-1 — настольный пазонарезной станок для деревообработки, оснащённый фрезой диаметром до 50 мм. Применяется в мелкосерийном производстве.
• Станок с ЧПУ модели «Паз-2000» — автоматизированный станок для обработки пазов в алюминиевых профилях, используемый в производстве оконных конструкций. Производится на заводе «СтанкоМаш» (г. Челябинск).
• Ручной пазонарезчик «Штроборез-М» — электрический станок для штробления стен, оснащённый двумя алмазными дисками. Максимальная глубина штробы — 40 мм, ширина — до 20 мм.

Интересные факты

• В СССР в 1970-х годах на Уральском заводе тяжёлого машиностроения (УЗТМ) был создан уникальный пазонарезной станок для обработки пазов в деталях гидротурбин, способный обрабатывать заготовки массой до 50 тонн.
• В деревообработке пазонарезные станки часто называют «фрезерно-пазовальными» или «шипорезными», хотя технически это разные типы оборудования.
• Современные пазонарезные станки с ЧПУ могут выполнять пазы не только прямолинейной, но и криволинейной формы, что позволяет изготавливать детали для сложных механизмов, например, кулачковых распределителей.

Источники

• «Металлорежущие станки: учебник для вузов» / под ред. В. Э. Пуша. — М.: Машиностроение, 2004.
• «Справочник технолога-машиностроителя» / под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1985.
• «Оборудование для деревообработки: каталог» / ВНИИДМАШ. — М.: Лесная промышленность, 1990.
• ГОСТ 25706-83 «Станки металлорежущие. Классификация и термины».
• «Станкостроение России: история и современность» / под ред. И. А. Соколова. — М.: Наука, 2010.