Строгальный станок

Строгальный станок — это металлорежущий станок, предназначенный для обработки плоских и фасонных поверхностей (в основном, горизонтальных, вертикальных и наклонных) методом строгания. Основным движением в строгальных станках является возвратно-поступательное движение резца (или заготовки), а движением подачи — прерывистое перемещение заготовки (или резца) в перпендикулярном направлении. Строгальные станки относятся к группе станков с поступательным главным движением и применяются в единичном и мелкосерийном производстве.

История

История строгальных станков восходит к началу XIX века. Первые механические строгальные станки были созданы для замены ручного труда при обработке длинных и плоских поверхностей, например, станин паровых машин. Одним из пионеров в этой области считается английский инженер Генри Модсли, который в 1810-х годах разработал поперечно-строгальный станок. В 1830-х годах появились продольно-строгальные станки, позволившие обрабатывать крупногабаритные детали. В России первые строгальные станки начали производиться в середине XIX века на заводах в Санкт-Петербурге и Москве. В XX веке, с развитием фрезерных и шлифовальных станков, строгальные станки постепенно утратили роль универсального оборудования, но сохранили нишевое применение для обработки длинных и узких поверхностей, а также для черновой обработки.

Классификация

Строгальные станки классифицируются по нескольким признакам:

По типу главного движения

Продольно-строгальные станки: Главное движение (возвратно-поступательное) совершает заготовка, закреплённая на столе, а резец неподвижен. Используются для обработки крупных деталей (станины, рамы, корпуса) длиной до нескольких метров.
Поперечно-строгальные станки: Главное движение совершает резец, закреплённый в ползуне, а заготовка неподвижна. Применяются для обработки деталей средних размеров (до 1–2 метров).
Долбёжные станки: Разновидность строгальных станков, в которых главное движение (вертикальное) совершает резец, а заготовка подаётся в горизонтальной плоскости. Используются для обработки пазов, шпоночных канавок, внутренних поверхностей.

По конструктивному исполнению

Одностоечные: Имеют одну станину и одну стойку. Применяются для обработки деталей средней ширины.
Двухстоечные (портальные): Имеют две стойки, соединённые траверсой. Обеспечивают высокую жёсткость и точность, используются для обработки широких и длинных деталей.
С качающейся консолью: В таких станках резец закреплён на качающемся рычаге, что позволяет обрабатывать сложные фасонные поверхности.

По типу привода

Механические: Привод главного движения осуществляется от электродвигателя через кривошипно-шатунный или кулисный механизм. Обеспечивают постоянную длину хода и регулируемую скорость.
Гидравлические: Главное движение осуществляется за счёт гидроцилиндра. Позволяют плавно регулировать скорость и длину хода, обеспечивают более высокую производительность за счёт отсутствия холостого хода.
Электрические: Используют серводвигатели и линейные приводы. Обеспечивают высокую точность и программируемость.

Устройство и основные узлы

Основными узлами продольно-строгального станка являются:

Станина: Массивная чугунная или сварная конструкция, на которой смонтированы все остальные узлы. Обеспечивает жёсткость и виброустойчивость.
Стол: Плоская рабочая поверхность, на которой закрепляется заготовка. Совершает возвратно-поступательное движение (главное движение) по направляющим станины.
Стойки: Вертикальные колонны, несущие траверсу и суппорты.
Траверса: Поперечная балка, перемещающаяся по стойкам в вертикальном направлении. На ней устанавливаются суппорты.
Суппорты: Узлы, в которых закрепляются резцы. Обеспечивают поперечную подачу и установку резца по высоте.
Привод главного движения: Механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное движение стола (или ползуна). В механических станках — кривошипно-шатунный или кулисный механизм, в гидравлических — гидроцилиндр.
Привод подачи: Механизм, обеспечивающий прерывистое перемещение суппортов (или стола) после каждого рабочего хода.
Система управления: Рычаги, рукоятки, кнопки, а в современных станках — ЧПУ (числовое программное управление).

Принцип работы

Работа строгального станка основана на возвратно-поступательном движении резца относительно заготовки. Цикл обработки состоит из двух ходов:

Рабочий ход: Резец (или заготовка) движется вперёд, срезая слой материала. Скорость рабочего хода обычно выше, чем холостого.
Холостой ход: Резец (или заготовка) возвращается в исходное положение. В это время резец отводится от заготовки, чтобы избежать трения и износа. В некоторых станках (например, с гидравлическим приводом) холостой ход может отсутствовать, так как резец движется непрерывно.

После каждого рабочего хода происходит прерывистая подача (поперечное перемещение резца или заготовки) на величину, равную ширине срезаемого слоя. Таким образом, за несколько циклов обрабатывается вся поверхность.

Применение

Строгальные станки применяются в следующих областях:

Машиностроение: Обработка станин станков, корпусов редукторов, направляющих, плит, рам.
Тяжёлое машиностроение: Обработка крупногабаритных деталей (например, станин прокатных станов, корпусов турбин).
Инструментальное производство: Изготовление штампов, пресс-форм, приспособлений.
Ремонтные мастерские: Восстановление изношенных поверхностей, снятие старого покрытия.
Металлообработка: Черновая и получистовая обработка плоских поверхностей, обработка пазов, канавок, уступов.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Высокая точность: При правильной настройке строгальные станки обеспечивают высокую точность обработки (до 0,01 мм).
Простота конструкции: Механические строгальные станки относительно просты в обслуживании и ремонте.
Возможность обработки длинных деталей: Продольно-строгальные станки позволяют обрабатывать детали длиной до 10–12 метров и более.
Низкая стоимость инструмента: Резцы для строгальных станков дешевле, чем фрезы или шлифовальные круги.
Высокая производительность при черновой обработке: За один проход можно снять большой слой металла.

Недостатки

Низкая производительность при чистовой обработке: Из-за холостого хода и прерывистой подачи скорость обработки ниже, чем у фрезерных станков.
Ограниченная область применения: Строгальные станки эффективны только для обработки плоских и прямолинейных поверхностей.
Большие габариты и вес: Продольно-строгальные станки занимают много места и требуют мощного фундамента.
Высокая вибрация: Возвратно-поступательное движение создаёт значительные вибрации, что может снижать точность обработки.
Сложность автоматизации: Механические строгальные станки сложнее автоматизировать, чем фрезерные или токарные.

Интересные факты

Самый большой в мире продольно-строгальный станок был построен в 1950-х годах в СССР на Уралмашзаводе. Он мог обрабатывать детали длиной до 20 метров и шириной до 5 метров.
В некоторых старых строгальных станках для привода использовалась паровая машина или водяное колесо.
Строгальные станки часто используются для обработки направляющих станин других станков, так как они обеспечивают высокую прямолинейность и плоскостность.
В современном машиностроении строгальные станки постепенно вытесняются фрезерными станками с ЧПУ, которые обеспечивают более высокую производительность и универсальность.

Источники

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. — М.: Машиностроение, 2001.
Металлорежущие станки: учебник для вузов / В. Э. Пуш, В. Г. Горелов, А. А. Шатунов. — М.: Машиностроение, 1985.
Оборудование машиностроительных производств: учебное пособие / В. М. Кожевников, В. А. Тимирязев, В. И. Соколов. — М.: Академия, 2008.
Технология машиностроения: учебник / В. М. Кожевников, В. А. Тимирязев, В. И. Соколов. — М.: Академия, 2010.
ГОСТ 25762-83. Станки металлорежущие. Термины и определения.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →