Навигация по таблицам
- Таблица размеров шипов по ГОСТ 9330-2016
- Технические характеристики станков
- Скорости подачи и режимы резания
- Параметры точности обработки
- Сравнение производителей оборудования
Таблица размеров шипов по ГОСТ 9330-2016
| Тип соединения | Толщина шипа, мм | Длина шипа, мм | Применение | Точность, мм |
|---|---|---|---|---|
| УК-1 (прямой шип) | 6-10 | 40-60 | Рамные конструкции | ±0,2 |
| УК-2 (двойной шип) | 8-12 | 50-80 | Оконные рамы | ±0,2 |
| УК-3 (тройной шип) | 10-16 | 60-100 | Дверные коробки | ±0,1 |
| УЯ-1 (ящичные шипы) | 6-8 | 15-25 | Ящики, тара | ±0,1 |
| УЯ-2 (ласточкин хвост) | 8-14 | 20-35 | Мебельные ящики | ±0,1 |
| Зубчатые шипы (ГОСТ 19414-90) | 25-50 | 100-200 | Сращивание брусков | ±0,3 |
Технические характеристики станков
| Модель станка | Мощность, кВт | Макс. толщина заготовки, мм | Макс. ширина заготовки, мм | Частота вращения, об/мин |
|---|---|---|---|---|
| ШД10-8 | 21,2 | 75 | 750 | 3000 |
| ШС-3 | 5,5 | 120 | 200 | 6000 |
| TSK-15P | 15 | 160 | 400 | 4500 |
| Weinig Unimat 23 | до 37,5 | 230 | 500 | до 8000 |
| SCM Celaschi P40 | до 30 | 200 | 450 | 6000 |
| CNC-200 (ЧПУ) | 12 | 100 | 300 | 24000 |
Скорости подачи и режимы резания
| Материал | Скорость подачи, м/мин | Скорость резания, м/с | Глубина резания, мм | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Сосна, ель | 15-25 | 40-60 | 2-5 | Мягкие породы |
| Береза, клен | 10-18 | 35-50 | 1,5-4 | Средней твердости |
| Дуб, ясень | 5-12 | 25-40 | 1-3 | Твердые породы |
| ДСП, МДФ | 12-20 | 30-45 | 2-4 | Плитные материалы |
| Фанера | 8-15 | 35-55 | 1,5-3 | Слоистый материал |
Параметры точности обработки по ГОСТ 6855-88
| Параметр | Класс точности Н | Класс точности П | Класс точности В | Контроль |
|---|---|---|---|---|
| Толщина шипа | ±0,1 мм | ±0,15 мм | ±0,2 мм | Калибр |
| Длина шипа | ±0,15 мм | ±0,2 мм | ±0,3 мм | Штангенциркуль |
| Плоскостность каретки | 0,15/1000 мм | 0,2/1000 мм | 0,3/1000 мм | Поверочная линейка |
| Шероховатость Ra | 2,5 мкм | 5,0 мкм | 10,0 мкм | Профилометр |
| Перпендикулярность | 0,1/100 мм | 0,15/100 мм | 0,2/100 мм | Угольник 1 класса |
Сравнение производителей оборудования
| Производитель | Страна | Диапазон мощности, кВт | Точность (класс) | Специализация |
|---|---|---|---|---|
| Weinig AG | Германия | 5-50 | Класс Н (±0,1) | Премиум оборудование |
| SCM Group | Италия | 7-40 | Класс П (±0,15) | Комплексные решения |
| СЗДО | Россия | 3-15 | Класс П (±0,15) | Бюджетные станки |
| Beaver | Тайвань | 5-25 | Класс В (±0,2) | Средний сегмент |
| ТиГруп | Россия | 5-20 | Класс П (±0,15) | Линии сращивания |
Оглавление статьи
Типы и классификация шипорезных станков
Шипорезные станки представляют собой специализированное деревообрабатывающее оборудование, предназначенное для высокоточного изготовления шиповых соединений различных типов. Современная классификация подразделяет эти станки на несколько основных категорий в зависимости от конструктивных особенностей и области применения.
Рамные шипорезные станки, такие как модели ШД10-8 и ШД16-18, специально разработаны для изготовления прямых шипов и проушин на концах заготовок при производстве рамок, коробок и каркасных конструкций. Эти станки оборудуются пильными дисками для торцовки заготовок и специальными шипорезными фрезами для формирования геометрии соединения.
Ящичные шипорезные станки предназначены для фрезерования многократных мелких прямых шипов и специализированных соединений типа "ласточкин хвост". Особенностью данного типа оборудования является возможность одновременной обработки нескольких шипов, что значительно повышает производительность при серийном изготовлении мебельных изделий.
Практический пример:
При изготовлении оконной рамы сечением 70×50 мм на станке ШД10-8 с мощностью 21,2 кВт возможно получение шипа толщиной 12 мм и длиной 60 мм с точностью ±0,2 мм при скорости подачи 16 м/мин согласно ГОСТ 6855-88.
Технические параметры и характеристики
Выбор шипорезного станка определяется комплексом технических параметров, которые должны соответствовать требованиям конкретного производства. Основными характеристиками являются мощность электродвигателей, максимальные размеры обрабатываемых заготовок, частота вращения шпинделей и точность позиционирования рабочих органов.
Мощность современных шипорезных станков варьируется в диапазоне от 3 до 50 кВт в зависимости от типа и размеров обрабатываемых заготовок. Станки малой мощности (3-8 кВт) предназначены для обработки заготовок сечением до 100×100 мм, в то время как промышленные установки мощностью 25-50 кВт способны обрабатывать брус сечением до 250×600 мм.
Частота вращения шпинделей напрямую влияет на качество обработки и производительность станка. Большинство современных моделей обеспечивают частоту вращения от 3000 до 24000 об/мин для станков с ЧПУ, при этом оптимальные режимы подбираются в зависимости от породы древесины и требуемого качества поверхности.
Расчет режимов резания:
Скорость резания V = π × D × n / 60000, где D - диаметр фрезы (мм), n - частота вращения (об/мин). Для фрезы диаметром 200 мм при 6000 об/мин скорость резания составит 62,8 м/с.
Требования ГОСТ 9330-2016 к шиповым соединениям
Действующий межгосударственный стандарт ГОСТ 9330-2016 "Основные соединения деталей из древесины и древесных материалов. Типы и размеры" заменил устаревший ГОСТ 9330-76 и введен в действие с 1 марта 2017 года. Документ устанавливает актуальные требования к геометрическим параметрам угловых концевых (УК), угловых серединных (УС) и угловых ящичных (УЯ) соединений.
Согласно требованиям обновленного стандарта, расчетные толщины шипов должны округляться до ближайших стандартных размеров: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 25 мм. Данная стандартизация обеспечивает взаимозаменяемость деталей и упрощает инструментальную оснастку производства.
Особое внимание в стандарте уделяется точности изготовления элементов соединения. Для достижения максимальной прочности клеевых соединений необходимо обеспечивать натяг от 0 до 0,3 мм, при этом нижний предел (0-0,2 мм) применяется для твердых лиственных пород, а верхний (0,1-0,3 мм) - для хвойных и мягких лиственных пород.
Важно: Величина отклонений от номинальных размеров устанавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 6449.1-82 и ГОСТ 6449.3-82 и должна учитываться при настройке технологических режимов станка.
Режимы резания и скорости подачи
Оптимизация режимов резания является ключевым фактором для обеспечения высокого качества шиповых соединений и максимальной производительности оборудования. Выбор параметров обработки зависит от породы древесины, размеров заготовки, типа режущего инструмента и требуемого качества поверхности.
Скорость подачи заготовок варьируется в диапазоне от 5 до 25 м/мин в зависимости от обрабатываемого материала. Для мягких пород древесины (сосна, ель) рекомендуются скорости подачи 15-25 м/мин, для пород средней твердости (береза, клен) - 10-18 м/мин, а для твердых пород (дуб, ясень) - 5-12 м/мин.
Скорость резания должна поддерживаться в пределах 25-60 м/с в зависимости от типа материала и глубины резания. Превышение рекомендуемых значений может привести к перегреву инструмента и ухудшению качества обработанной поверхности, в то время как занижение скорости резания снижает производительность и может вызвать сколы древесины.
Практический пример режимов:
При обработке заготовки из сосны сечением 50×100 мм на станке мощностью 15 кВт рекомендуется: скорость подачи 20 м/мин, частота вращения 4500 об/мин, глубина резания 3 мм за проход.
Точность обработки и контроль качества
Современные шипорезные станки обеспечивают точность обработки в соответствии с требованиями ГОСТ 6855-88 "Деревообрабатывающее оборудование. Станки шипорезные рамные. Основные параметры. Нормы точности". Стандарт устанавливает три класса точности: нормальный (Н), повышенный (П) и высокий (В).
Контроль качества шиповых соединений осуществляется по нескольким основным параметрам: точность размеров, геометрическая точность, качество обработанной поверхности и прочность соединения. Для измерения линейных размеров применяются штангенциркули с погрешностью ±0,02 мм, для контроля углов - угольники 1-го класса точности.
Плоскостность рабочей поверхности шипорезной каретки должна соответствовать допуску 0,2 мм на длине 1000 мм для нормального класса точности. Контроль осуществляется с помощью поверочной линейки, установленной на плоскопараллельных концевых мерах длины.
Контроль точности:
Допуск на толщину шипа составляет ±0,1 мм для класса Н, ±0,15 мм для класса П и ±0,2 мм для класса В. Контроль производится специальными калибрами типа ПР-НЕ.
Производители оборудования и критерии выбора
Рынок шипорезного оборудования представлен широким спектром производителей от бюджетных решений до высокотехнологичных промышленных комплексов. Ведущими мировыми производителями являются немецкий концерн Weinig AG и итальянская группа SCM, которые предлагают оборудование премиум-класса с высочайшими показателями точности и производительности.
Станки Weinig серии Unimat отличаются модульной конструкцией, позволяющей адаптировать оборудование под специфические требования производства. Двигатели мощностью до 37,5 кВт обеспечивают обработку заготовок максимального сечения, а частота вращения до 8000 об/мин гарантирует высокое качество поверхности при скорости подачи до 200 м/мин.
Итальянские станки SCM серии Celaschi сочетают европейское качество с доступной стоимостью. Модели P30, P40 и P60 покрывают весь спектр задач от мелкосерийного производства до крупных промышленных предприятий. Автоматические системы управления и встроенные системы диагностики обеспечивают стабильное качество продукции и минимальные простои оборудования.
При выборе станка следует учитывать не только технические характеристики, но и доступность сервисного обслуживания, наличие запасных частей и возможности модернизации оборудования.
Эксплуатация и техническое обслуживание
Эффективная эксплуатация шипорезного оборудования требует соблюдения регламентов технического обслуживания и правильной организации рабочего процесса. Ежедневное обслуживание включает проверку состояния режущего инструмента, смазку направляющих и очистку рабочей зоны от стружки и пыли.
Периодическое техническое обслуживание предусматривает калибровку измерительных систем, проверку точности позиционирования рабочих органов и состояния подшипниковых узлов. Интервалы обслуживания зависят от интенсивности использования оборудования и составляют от 160 до 500 машино-часов для различных узлов станка.
Правильная заточка и установка режущего инструмента критически важны для обеспечения стабильного качества обработки. Фрезы для шипорезных работ требуют специальной геометрии заточки с углами резания 15-25° для передней поверхности и 8-12° для задней поверхности в зависимости от обрабатываемого материала.
График обслуживания:
Ежедневно: проверка инструмента, смазка (5 мин). Еженедельно: калибровка измерений (15 мин). Ежемесячно: проверка точности, замена изношенных деталей (2 часа). Полугодие: капитальное обслуживание (8 часов).
Часто задаваемые вопросы
Отказ от ответственности
Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и предназначена для общего информирования о шипорезных станках и технологиях обработки древесины. Авторы не несут ответственности за возможные ошибки в технических данных, последствия практического применения приведенной информации или принятые на ее основе решения о приобретении оборудования.
Перед принятием решений о выборе оборудования, настройке технологических режимов или изменении производственных процессов необходимо консультироваться с квалифицированными специалистами и изучать актуальную техническую документацию производителей.
Источники информации
Статья подготовлена на основе следующих источников:
• ГОСТ 9330-2016 "Основные соединения деталей из древесины и древесных материалов"
• ГОСТ 6855-88 "Деревообрабатывающее оборудование. Станки шипорезные рамные"
• ГОСТ 19414-90 "Древесина клееная массивная. Общие требования к зубчатым клеевым соединениям"
• Техническая документация производителей Weinig AG, SCM Group
• Справочные материалы по деревообрабатывающему оборудованию
• Данные производителей станков СЗДО, ТиГруп, НОВА Механика
