Комбинированная режущая головка фрезерно-брусующего станка

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМБИНИРОВАННАЯ РЕЖУЩАЯ ГОЛОВКА ФРЕЗЕРНО-БРУСУЮЩЕГО СТАНКА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Бурносов Николай Васильевич Раповец Вячеслав Валерьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Комбинированная режущая головка фрезерно-брусующего станка, содержащая конический диск с закрепленными на его образующей ножами и дисковую пилу, установленную соосно на его меньшем основании и имеющую уширение зубьев, отличающаяся тем, что на коническом диске со стороны дисковой пилы и соосно с ней закреплен базовый 11982 1 2009.06.30 диск, на свободную от крепления поверхность которого нанесен абразивный материал,причем диаметр базового диска не превышает диаметр впадин зубьев дисковой пилы, а расстояние между его базовой плоскостью и полотном дисковой пилы не менее чем на(0,15-0,20) мм меньше 1 и не более чем на (0,8-1,0) мм больше 1, где 1 - уширение зубьев дисковой пилы на сторону, мм. Изобретение относится к деревообрабатывающим станкам и оборудованию и предназначено к использованию в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Известна комбинированная режущая головка фрезерно-брусующего станка (ФБС),выполненная в виде конического диска с закрепленными на его образующей в спиральном пазе двухлезвенными резцами, а на плоскости меньшего основания зачистными ножами 1. При обработке бревен двухлезвенные резцы срезают ленты щепы строго заданных размеров (5-7 мм), измельчая горбыльную зону, а зачистные ножи срезают более тонкие слои древесины с поверхности образованного бруса (0,5-1 мм) для устранения вырывов и неровностей от основных ножей, повышая качество поверхности получаемого бруса. Однако зачистные ножи при перебазировании бруса в направлении, поперечном плоскостям резания, особенно в начальный и конечный периоды обработки бревна из-за неправильной его формы и несовершенства базирующих его устройств срезают слой древесины повышенной толщины. При этом не обеспечиваются требуемые прямолинейность и качество пласти бруса, появляются риски, вырывы, ворс. Известна конструкция режущей головки 2, включающая несущий плоский диск с разновысокими колонками и резцами на них, установленными в плоскости несущего диска по спирали, и опорный диск, закрепленный на ступице соосно с несущим. Здесь на опорном диске отсутствуют режущие элементы и предназначен он только для дополнительной фиксации бруса в зоне резания в направлении, поперечном плоскостям резания. Простота изготовления данной конструкции предопределила ее применение в серийных моделях фрезерно-брусующих станков БРМ-0, БРМ-1, БРМ-4. Однако на поверхности пласти бруса остаются неровности (риски, вырывы) от формирующего ее плоскость резца. Известной и более близкой к заявленной является комбинированная режущая головка 3, содержащая конический диск с зарепленными в пазах на его образующей плоскими ножами и дисковую пилу, установленную соосно с коническим диском на его меньшем основании. Здесь дисковая пила надпиливает подлежащую измельчению горбыльную зону бревна и формирует поверхность бруса, а ножи одновременно измельчают эту зону на технологическую щепу, не касаясь поверхности пласти бруса, т.е. качество поверхности пласти бруса определяется условиями пиления. Однако, так же как и в конструкции 1, дисковая пила не фиксирует брус в зоне резания. Зубья пилы имеют уширение на сторону (плющение стеллитование, пластинки из твердого сплава) и сформированная пилой плоскость бруса не имеет дополнительной опоры, препятствующей его поперечному смещению, и, как следствие, на поверхности пласти бруса появляются риски от зубьев пилы, а повышенная нагрузка на пильное полотно вызывает его повышенный износ и снижение работоспособности. Для улучшения базирования бруса в зоне резания уширение зубьев дисковой пилы производят только на одну сторону, не формирующую пласть бруса. Условия работы дисковой пилы при этом ухудшаются интенсивное трение прилегающей к брусу плоскости пилы вызывает повышенный ее нагрев, коробление венца, повышенный износ, увеличиваются энергетические затраты на резание, что приводит к резкому снижению качества обработки древесины и преждевременному выходу из строя режущего инструмента. 2 11982 1 2009.06.30 Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков повышение поперечной устойчивости бруса в зоне резания, обеспечение возможности дополнительной чистовой обработки поверхности бруса. Указанная задача достигается тем, что комбинированная режущая головка фрезернобрусующего станка, содержащая конический диск с закрепленными на его образующей ножами и дисковую пилу, установленную соосно на его меньшем основании и имеющую уширение зубьев, отличается тем, что на коническом диске со стороны дисковой пилы и соосно с ней закреплен базовый диск, на свободную от крепления поверхность которого нанесен абразивный материал, причем диаметр базового диска не превышает диаметр впадин зубьев дисковой пилы, а расстояние между его базовой плоскостью и полотном дисковой пилы не менее чем на (0,15-0,20) мм меньше 1 и не более чем на (0,8-1,0) мм больше 1, где 1 - уширение зубьев дисковой пилы на сторону, мм. Здесь базовый диск является компенсатором зазора, возникающего между полотном дисковой пилы и поверхностью бруса из-за уширения зубьев пилы на стороны. Компенсаторы различной формы достаточно широко применяются в технике. Однако в данном случае базовый диск, компенсируя зазор, является дополнительно и базирующим, и обрабатывающим повышает поперечную устойчивость бруса в зоне резания за счет того,что плоскость обработанного бруса имеет дополнительную поперечную опору в виде плоскости базового диска и дополнительно обрабатывает плоскость бруса путем сошлифовывания абразивным материалом неровностей и рисок от зубьев пилы. Описанные выше отличительные признаки позволяют решить задачу настоящего изобретения. Изобретение поясняется чертежами фиг. 1-3. Фиг. 1 - комбинированная режущая головка фрезерно-брусующего станка. Фиг. 2 - комбинированная режущая головка фрезерно-брусующего станка (вид справа). Фиг. 3 - комбинированная режущая головка фрезерно-брусующего станка в сборе. Комбинированная режущая головка фрезерно-брусующего станка, содержащая конический диск 1 с закрепленными на его образующей ножами 2 и дисковую пилу 3, установленную соосно на его меньшем основании 1 и имеющую уширение зубьев 1, отличается тем, что на коническом диске со стороны дисковой пилы 3 и соосно с ней закреплен базовый диск 4, на свободную от крепления поверхность 5 которого нанесен абразивный материал, причем диаметр базового диска не превышает диаметр впадин зубьев дисковой пилы вп, а расстояниемежду его базовой плоскостью 5 и полотном дисковой пилы 3 не менее чем на (0,15-0,20) мм меньше 1 и не более чем на (0,8-1,0) мм больше 1, где 1 уширение зубьев дисковой пилы на сторону, мм. Детали крепления ножей, дисковой пилы и базового диска к коническому диску на чертеже не показаны. При расстояния 1 - (0,15-0,20) мм ухудшается базирование бруса в зоне резания и практически не будет происходить организованный процесс его чистовой обработки из-за отсутствия постоянного контакта между базовой плоскостью базового диска и поверхностью бруса. При расстоянии 1(0,8-1,0) мм резко увеличивается объем сошлифовываемой древесины и из-за невысокой производительности процесса шлифования (которая в основном зависит от зернистости абразивного материала, скорости движения бревна времени шлифования, частоты вращения базового диска, удельного давления в зоне шлифования) по сравнению с предыдущими процессами фрезерования и пиления также резко возрастают осевые и поперечные нагрузки на опоры головок, прижоги на поверхности бруса, качество ее ухудшается. В качестве абразивного материала, наносимого на поверхности базового диска, могут быть использованы, например, зерна искусственного алмаза, наносимого никелированием. Принцип работы комбинированной режущей головки показан на фиг. 3. Надвигаясь со скоростью подачина вращающуюся с частотойголовку, обрабатываемая древесина 6 3 11982 1 2009.06.30 поступает в зону резания. Дисковая пила 3 надпиливает горбыльную часть бревна и формирует поверхность бруса, затем ножи 2 начинают одновременно измельчать эту часть на технологическую щепу. Длина технологической щепы зависит от соотношения скорости подачи , частоты вращенияфрезы, а толщина определена конструкцией несущего диска и угловыми параметрами резания. Продвигаясь далее, сформированная дисковой пилой 3 поверхность бруса соприкасается с плоскостью 5 вращающегося базового диска 4, на которую нанесен абразивный материал. Эффективность применения предлагаемой комбинированной режущей головки обеспечивается за счет повышения устойчивости формирующегося бруса в зоне резания, улучшения условий работы режущего инструмента и возможности дополнительной чистовой обработки поверхности пласти бруса. Устойчивость бруса в зоне резания и улучшение условий работы режущего инструмента достигается за счет того, что соосно с ним закреплен базовый диск, фиксирующий брус в зоне резания. Возможность дополнительной чистовой обработки поверхности пласти бруса достигается за счет того, что на свободную от крепления поверхность базового диска нанесен абразивный материал. При этом установление расстояниямежду базовой плоскостью базового диска и полотном дисковой пилы в пределах 1 - (0,15-0,20)1(0,8-1,0) обеспечивает требуемое качество поверхности формируемого бруса. Принципиальную схему конструкции комбинированной фрезерной головки, принцип работы можно использовать при проектировании дереворежущего инструмента на деревообрабатывающих, мебельных, столярно-строительных предприятиях, а также в производствах музыкальных инструментов, авиа- и вагоностроительных, сельхозмашиностроении, автостроении. Источники информации 1. Патент ФРГ 1913295, МПК 27 11/02, 1993. 2. А.с. СССР 400645, МПК 21 1/04,27 11/08, 1973. 3. Патент США 3812891, П 27 11/02,27 11/00, 1974 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4