Юрген Браузеветтер, Наталія Василенко, фірма "Штайнбок"

Число зубців

Число зубців є визначальним в оптимальній обробці поверхні, оскільки стружка, залежно від поперечної чи повздовжньої обробки, утворюється і видовжується по-різному. Взагалі, існує правило, що інструменти для поперечної обробки (у тому числі шипів) повинні мати 2 зуба, а для повздовжньої (для внутрішнього і зовнішнього профілювання) – 2-3 чи навіть 4 зуба, що є вирішальним в оптимальній якості профілювання. Можна, скажімо, для стругання виходити з простої формули, що на один різець необхідна подача 10 м/хв.

Застосування спеціальної відеотехніки дозволяє робити сповільнені зйомки процесу знімання стружки кожним різцем при повному робочому числі обертів і на цій основі оптимізувати геометрію різання, форму стружколома інструмента, а також форму вигину стружки.

Слід різання інструменту (кінематична хвиля)

Окрім геометрії різання точно визначають: при розпилюванні – якість оброблюваної поверхні, при струганні і фрезеруванні – швидкість подачі на зуб, зовнішній діаметр інструмента, число різців і, виходячи з цього, висоту гребенів, а також “глибину хвилі”. При роботі з інструментом, що обертається, на поверхні деревини виникає щось на зразок хвилі. Відстань між гребенями сусідніх хвиль відповідає дистанції між входом і виходом кожного окремого ножа.

Швидкість подачі:

Вибір швидкості подачі повинен бути зорієнтований на отримання бажаної якості обробки поверхні (довжина удару ножа F_zeff) і залежить від числа обертів верстата і кількості зубців.

Залежність показана на діаграмі.

Залежність між якістю поверхні і довжиною удару ножа F_zeff

Видима довжина ножа F_zeff [мм]

Якість: відмінна середня груба

Знос збільшується. Якість знижується

Цю відстань між хвилями ще називають кроком подачі ножа, кроком стругання, подачею на зуб. Чим менша подача на зуб, тим чистішою і якіснішою буде поверхня деталі. Подача на зуб і глибина хвилі можуть і повинні бути розраховані для кожного процесу обробки. Глибина хвилі W_t знову ж таки залежить від довжини кроку подачі ножа і зовнішнього діаметру інструмента.

Висока якість, наприклад, меблі

Середня якість, наприклад, будпогонаж

Низька якість, наприклад, будматеріал

Вибираючи будь-який інструмент, слід врахувати низку факторів, які так чи інакше залежать один від одного. Досягнення першокласної обробки дерев’яних поверхонь, отримання поверхні без сколів і точних спряжених розмірів передбачають, що ріжучий матеріал, інструмент і робочі характеристики верстата точно враховують особливості оброблюваного матеріалу і при цьому відповідають одні одним.

Висококласні спеціалісти довго думали та експериментували, перш ніж сконструювати і запропонувати Вам інструмент, який після кожного робочого підходу переконував би Вас у правильності зробленого вибору.

Встановлення ножів – системи інструментів

Для того, щоб сьогодні назвати інструмент оптимальним, необхідна деяка техніка, яка проявляється не тільки у якості різців, але й у можливості їх встановлення в інструменті. Так, скажімо, закріплювальні шурупи не повинні міститись у стружколомі, оскільки вони дуже швидко забруднюються і через деякий час їх навіть не можна буде викрутити. Сучасний інструмент також повинен дозволяти знімати ножі в напрямку до зовнішнього радіусу інструмента так, щоб не було необхідності у його розбиранні, а заміну ножів можна було виконувати просто на верстаті. Кріплення, які за допомогою центробіжної сили можуть “самозакручуватись”, є ідеальними, оскільки запобігають сомовикручуванню шурупів тощо. Кріплення повинно бути таким, щоб після встановлення ніж чи різець не потребував додаткового настроювання. Це вимагає багато часу і часто є джерелом помилок, а відповідно і псування оброблюваного матеріалу. Були створені різноманітні варіанти кріплень інструментів, які сьогодні в усьому світі є випробованою системою. Нижче наведені найбільш поширені системи кріплення ріжучих елементів:

механічне кріплення змінних ріжучих елементів з однією ріжучою крайкою

механічне кріплення ріжучих елементів із двома і більше ріжучими крайками

центробіжне кріплення ріжучих елементів із двома і більше ріжучими крайками механічне кріплення ріжучих елементів без можливості настроювання їх положення відносно корпусу

механічне кріплення ріжучих елементів з можливістю настроювання їх початкового положення відносно корпуса

механічне кріплення ріжучих елементів з можливістю регулювання їх положення відносно корпуса

механічне кріплення змінних ріжучих елементів із забезпеченням постійного діаметра різання

механічне кріплення ріжучих елементів, касетна конструкція із фіксацією положення ножа на планці-притискачі

центробіжне кріплення ріжучих елементів, що переточуються, з двома чи більше ріжучими крайками

Визначення безпеки

Верстатні інструменти для деревообробки через велике число обертів і найчастіше дуже гострих різців є небезпечними, якщо сконструйовані, виготовлені і застосовуються не відповідно до норм безпеки.

Інструменти Leitz сконструйовані і виготовлені згідно з найновішими досягненням науки і зі спеціально розроблених матеріалів. Тому вони і є високоякісними інструментами на основі:

високої безпеки праці
мінімальної шкоди для довкілля
великих виробничих показників
економічної вигоди для користувача

Загальні характеристики інструментів

За областями застосування інструменти поділяють на:
ті, що працюють з ручною подачею;
ті, що працюють з механічною подачею

Інструменти першої групи мають спеціальну форму, якнайбільш пристосовану до роботи з ручною подачею, вона найбільш безпечна і гарантує:

зменшення випадків торкання до інструменів, що обертаються
зменшення можливості викидання деталі при обробці

У своєму прагненні зробити інструменти для деревообробних верстатів і роботи з ними якнайбільш безпечними, виробники і деревообробні товариства Німеччини ініціювали розробку і створення норм DIN і вказівок із запобігання нещасних випадків на виробництві. На основі цієї угоди фрезерні інструменти для ручної подачі строго перевіряють, а доказом позитивного висновку є значок “BG-TEST”, яким і позначаютьсвою продукцію всі гідні поваги фірми.

До загальних даних, які стосуються безпечної роботи з інструментами, регульованої нормою EN-8447-1, належать:

максимально безпечна швидкість обертання
зазначена якість балансування
мінімальна довжина кріплення і товщина ножа залежно від виступу ножа і його матеріалу
вид кріплення ножа

Якість балансування

Якість балансування згідно з ISO 1940-1 означає, що:
суцільні інструменти, з’єднані інструменти і корпуси складених інструментів повинні відповідати групі G 16;
корпуси ножових валів для рейсмусування чи комбінованих рейсмусно-стругальних верстатів повинні відповідати групі G 6,3;
Складені інструменти повинні відповідати вимогам групи G 40.

Саме якість балансування інструмента є важливою і початковою для якості та терміну стійкості тому, що це гарантує плавну роботу і, як внаслідок, збереження шпинделя верстата. Через те, що інструмент завжди нагрівається і має внутрішню напругу, то жодна обробка не дасть абсолютної окружності. Тому на Leitz кожний (!) інструмент, перш ніж залишить фірму, перевіряють на абсолютну чистоту окружності і повторно на якість балансування. Крім того, інструменти постійно перевіряють на спеціальних стендах-центрифугах, які дуже строго перевіряють усю начинку інструментів. На основі BG-TEST всі інструменти перевіряють на можливість розриву електромагнітним (REM-спосіб) і динамічним способом – на якість балансування. Власне, саме докази міцності є необхідними.

Недостатньо збалансований інструмент викликає вібрацію, наносить шкоду шпинделю, мотору, різцям і через це є небезпечним.

Ми можемо запропонувати Вам переконатись у балансуванні інструментів Leitz, переглянувши проведену нами на звичайному столярному виробництві відео зйомку, яка демострує, як на кожусі шпинделя, що працює з повною інструментальною начинкою, вільно стоїть на ребрі монета в 2 марки.

Ручна чи механічна подача

Ручна подача: забезпечує надійне утримання і переміщення деталі, ручного інструмента чи машинки рукою. Також для цього призначені каретка стола, що переміщується вручну, і пристрої подачі, які відхиляються. Щоб отримати значок BG-TEST на інструменти з ручною подачею потрібно:

щоб виступ леза над несучим тілом чи відбійником у неокруглих інструментах складав не більше 1,1 мм, а в округлих інструментах - до 3 мм (це означає: інструмент влаштовано так, що кожний різець за оберт може проникати у поверхню оброблюваного виробу лише від 0,8 до 1,1 мм);

щоб не була перевищена величина щілини у кріпленні (величина Smax зона заточування);
Інструменти з ручною подачею можуть бути застосовані й на верстатах із механічною подачею.
Для всіх видів робіт з ручною подачею дозволено застосовувати тільки інструменти з обмеженням товщини знімання стружки.

Механічна подача: дозволяє використання механізму подачі для оброблюваних деталей, який інтегрований у верстаті і з яким деталь або механізм подачі з інструментом під час обробки буде механічно утримуватись і подаватись. Інструменти для механічної подачі повинні відповідати загальним вимогам безпеки. Вони не підлягають ніяким обмеженням відносно величини виступу різців чи до величини щілини в затискачі. Ці інструменти мають позначення Mech. Vorchub (механічна подача). Згідно з DIN інструменти з тисненням “Mech. Vorchub” не повинні застосовуватись у роботі з ручною подачею!

дозволяє використання механізму подачі для оброблюваних деталей, який інтегрований у верстаті і з яким деталь або механізм подачі з інструментом під час обробки буде механічно утримуватись і подаватись. Інструменти для механічної подачі повинні відповідати загальним вимогам безпеки. Вони не підлягають ніяким обмеженням відносно величини виступу різців чи до величини щілини в затискачі. Ці інструменти мають позначення Mech. Vorchub (механічна подача). Згідно з DIN інструменти з тисненням “Mech. Vorchub” не повинні застосовуватись у роботі з ручною подачею!

Тільки в певних випадках, перш за все при дуже високих швидкостях подачі, як-от при обробці ламінованих плит, необхідно, незважаючи ні на що, застосовувати тільки інструменти для ручної подачі, оскільки стружколом інструмента для ручної подачі має більший об’єм.

Зберігання інструментів

Після роботи інструменти повинні бути, за можливості, складені у вільному від пороху і сухому місці. На практиці добре себе зарекомендував пересувний стенд-візок, який гарантує просте транспортування інструментів до верстатів, розміщення інструментів, що не використовуються на дерев’яних шкантах.

Фрези слід завжди брати двома руками, що запобігти падіння інструментів і можливого нанесення ран персоналу.

Ми рекомендуємо Вам застосовувати оригінальне упакування інструментів, яке зручне для зберігання і складування інструментів, а також для відправлення інструментів на заточування у сервісний пункт.

Газета "Деревообробник"