Долбежный станок — оборудование для обработки деревянных и металлических заготовок долблением, под которым подразумевается возвратно-поступательное движение резца сверху-вниз. В результате долбления получают плоские либо фасонные линейчатые поверхности, детали с пазами и канавками, разные типы штампов.
В данной статье представлены долбежные станки. Мы рассмотрим функциональное назначение оборудования, его конструктивное устройство и принцип работы, а также ознакомимся с популярными агрегатами заводского производства и приведем инструкцию по изготовлению такого станка своими руками.
Конструкция и принцип работы
Долбежный станок создан для обработки труднодоступных мест, в основном расположенных внутри ограниченного пространства обрабатываемой заготовки, куда не способен добраться другой металлорежущий инструмент. Также при помощи долбежных станков часто производится нарезка зубьев шестерен.
Долбежный станок, в общем случае, состоит из нескольких основных элементов (рис. 2).
Рисунок 2. Схема расположения узлов долбежного станка.
1. Станина. Станина является основанием станка и предназначена для расположения на ней всех остальных узлов и элементов. Долбежные станки обычно устанавливаются на заранее подготовленную бетонную площадку с выведенным в ноль уровнем. В нижней части станины имеются отверстия под крепежные болты, которыми станок крепится к полу. Иногда станина имеет возможность регулировки станка по уровню, что позволяет устанавливать его на неровной площадке с последующей корректировкой.
2. Маховик поперечного перемещения. Служит для обеспечения подачи заготовки в поперечном направлении. Для каждой модели долбежного станка имеет свою цену деления шкалы.
3. Рукоятка для обеспечения вращательного движения заготовки. Воздействие на этот орган управления приводит во вращение стол с закрепленной заготовкой. В основном вращательное движение заготовки требуется в процессе выдалбливания зубьев шестерен или зубчатых венцов. Также часто долбежные станки используются для создания внутренних шлицевых поверхностей при условии, что фрезерный станок по каким-либо причинам не может осуществить эту операцию.
4. Маховик продольной подачи. Обеспечивает продольное перемещение стола с закрепленной заготовкой.
Современные долбежные станки оборудованы автоматической системой подачи с настраиваемыми параметрами. Это позволяет в автоматическом режиме создавать необходимый профиль на обрабатываемой детали. Особенно распространено применение автоматизации долбежного процесса при создании деталей с круговыми цикличными поверхностями, таких как зубчатые колеса, зубчатые венцы, детали со шлицевыми поверхностями и др. В данном случае работа оператора станка сводится к настройке скоростей подачи детали, скорости и глубины внедрения долбяка и контролю над процессом обработки детали.
5. Стол (рис. 3). Служит для размещения заготовки. Часто имеет съемные удерживающие элементы, которые меняются в зависимости от специфики выполняемой работы. Часто оборудуется доработанным под строгальный станок патроном, который применяется на станках токарной группы.
Основные модели
Наибольшее распространение получили станки по металлу «ГД», выпускаемые под сериями 200 и 500. Также большое распространение получил станок долбежный по металлу 7а420 и 7403. Наибольшей функциональностью обладает модель S315TGI, которая в последнее время устанавливают в цехах различных производственных линий.
При выборе наиболее подходящей модели следует уделить внимание на нижеприведенные моменты:
- Мощность установленного электродвигателя. Она может варьировать в достаточно большом диапазоне. Чем больше показатель мощности, тем выше производительность оборудования. Однако следует учитывать, что с повышением мощности электродвигателя существенно повышается расход электричества.
- Размеры инструмента могут существенно различаться, на некоторых станках есть возможность регулировки, на других нет.
- Наличие продольной и поперечной подачи можно назвать важным моментом. Чем меньше проводится перебазирование заготовки, тем выше качество получаемой детали.
- Параметры регулировки скорости движения установленного режущего инструмента.
При выборе наиболее подходящего станка следует уделить внимание на габариты, вес, комплектацию. Универсальным можно назвать долбежный станок по металлу 7403.
Классификация и область применения
Долбежные станки различаются по нескольким оценочным критериям. Рассмотрим основные из этих критериев, которые применимы к узкоспециализированным долбежным станкам.
1. Материал обработки:
- малые — до 1 тонны;
- средние — от 1 до 10 тонн;
- крупные — свыше 10 тонн.
3. Управление подачей станка:
- с ручной подачей;
- с автоматической настраиваемой подачей.
4. Мощность приводного электродвигателя. Чем больше станок, тем мощнее устанавливается двигатель.
5. Диапазон частот рабочего хода долбяка, регулируемых коробкой скоростей.
6. Максимальные габаритные размеры обрабатываемой детали.
7. Максимальное режущее усилие, создаваемое ползуном. Определяет величину подачи и скорость обработки.
8. Точность обработки.
Есть несколько основных операций, которые характерны для выполнения на долбежном станке:
- создание отверстий различной формы, которые невозможно или сложно нарезать с использованием токарных или фрезерных операций;
- нарезание зубьев шестерен и зубчатых колес при помощи особого резца (рис. 4);
Рисунок 4. Резец долбежного станка для нарезания зубьев.
- создание шлицевых поверхностей, как внутренних, так и наружных;
- выдалбливание шпоночных пазов различной формы (рис. 5);
Рисунок 5. Создание шпоночного паза при помощи долбежного станка.
- вырезание сложных форм в труднодоступных местах с использованием фасонных резцов.
Сегодня большинство операций, которые выполняет долбежный станок, возможно продублировать на станках другой направленности. Однако долбежные станки не теряют своей актуальности ввиду простоты их устройства, надежности и невысокой стоимости.
Современные станки с ЧПУ не выделяются в отдельную категорию. Операция долбления является одной из многих, которые могут реализовывать многофункциональные станки нового поколения.
Иногда на поверхности деревянной или металлической детали надо сделать углубление, паз, некую выемку материала.
Можно выполнить операцию вручную, но значительно быстрее и эффективнее будет применить долбежный станок. Интуитивно понятно, как работает такой агрегат довольно узкой специализации.
Профессиональные изделия дорогие и применяются в основном на производстве, а для домашних работ можно собрать станок своими руками.
Электропривод самодельного пазовального станка
В качестве электрического привода вращающего фрезу можно использовать различные инструменты: электродрель, угловую шлифовальную машину (болгарку), ручной фрезер или электродвигатель.
Рассмотрим достоинства и недостатки различных вариантов приводов на самодельный долбежный станок:
- Долбежно-пазовальный станок по дереву с электродрелью. Самый простой и материально выгодный вариант это сделать агрегат на основе электродрели. Преимущества такого выбора это низкая стоимость и легкость монтажа дрели. Из недостатков следует отметить низкую скорость работы ввиду относительно низких оборотов. Не эффективна для выемки пазов большой глубины, но хорошо себя зарекомендовала себя при снятии фаски и при работах не требующих большой мощности.
- Ручной фрезер по сути предназначен для такого типа работы, а при закреплении на станине его функционал значительно расширяется. Затраты в таком случае будут немного больше, так как стоимость такого инструмента превышает стоимость дрели. Из преимуществ стоит отметить более высокие обороты режущего инструмента, и следовательно более высокую продуктивность.
- Применение УШМ (болгарки). Преимущества применения угловой шлифовальной машины это высокие обороты и устойчивость деталей инструмента к боковой нагрузке на вал. Недостатком является крепление фрезы на вал, зачастую приходится использовать переходник.
- Самодельный долбежный станок по дереву с электродвигателем. Преимущество электродвигателя это хорошая производительность за счет высоких оборотов. Недостаток сложность крепления и применение дополнительных деталей: ремень, шпендель и других.
Также минус электродвигателя в том, что вал двигателя не предназначен для боковой нагрузки, что при эксплуатации может привести к поломкам изделия и быстрому выходу из строя пазовального устройства.
Принцип работы
По назначению долбёжные станки делятся на два типа: стандартные и специализированные. Стандартные долбежные станки – это универсальные агрегаты, с помощью которых можно осуществлять самые разнообразные операции. Специализированные устройства предназначаются для обработки сложных деталей – пуансонов, зубчатых колёс и прочего.
Станки приводятся в действие с помощью привода. Он может быть оснащён тремя различными типами механизмов:
- кривошипным;
- гидравлическим;
- с вращающейся кулисой.
Основной обрабатывающий инструмент – полый металлический резец (долото) со сверлом квадратного сечения внутри. Он закреплён на вертикальном движущемся ползуне. Каретка позволяет высверливать в заготовке ровные пазы очень больших размеров.
Принцип работы долбежного станка двухрежимный. В случае простого режима обработка производится многократным прикосновением резца к заготовке в различных точках одной плоскости. Так, например, высверливается ряд параллельных отверстий одинакового диаметра и глубины. Станок с простым режимом работы можно изготовить вручную.
При сложном режиме обработка заготовки производится в различных плоскостях, с многократными поворотами каретки с резцом в различных направлениях, под разными углами. Таким образом можно высверливать пазы и углубления в труднодоступных местах детали. Агрегаты, работающие в сложном или комбинированном режимах, изготавливаются только с помощью профессионального оборудования. Дома самостоятельно изготовить такую установку практически нереально.
Назначение долбежного станка
Устройство наилучшим образом подходит для автоматизированной обработки деталей из дерева. Это узкоспециализированный автомат, очень сильно напоминающий как своим внешним видом, так и перечнем основных конструктивных элементов станок для сверления. С помощью долбёжного станка в деревянной заготовке можно проделывать пазы, отверстия, гнёзда, выемки, каналы. Для получения профилей необходимых размеров станок оснащается дополнительной оснасткой.
Все долбёжные автоматы сходны по своим основным функциям. К их числу относятся:
- двухосевая регулировка рабочего стола при перемещении;
- измерение размера паза и расстояния между отверстиями с помощью специального измерительного инструмента.
Профессиональные станки
Наиболее удачными отечественными моделями являются долбёжные станки ГД-200, ГД-320, ГД-500. Они предназначены для мелкосерийного производства деталей из плоских, цилиндрических, конических и фасонных заготовок. Долблением и высверливанием можно получить шлицевые и канавочные углубления, шпоночные пазы в наиболее труднодоступных местах заготовок.
Высота внешней поверхности заготовки соответствует номенклатуре станков – 200, 320 и 500 мм. Размер внутренних обрабатываемых поверхностей не должен превышать 250 мм.
Обратите внимание! Самая современная многофункциональная модель – S315TGI. Она имеет более сложное устройство, нежели агрегаты серии ГД.
В перечень функций данной модели входят операции по дереву и металлу. Собрать такой долбёжный станок несложно своими руками. Дело в том, что в отличие от кустарных, в профессиональных моделях каретка с заготовкой может перемещаться в любом направлении – по горизонтали, по вертикали, по диагонали. Различная оснастка помогает оператору станка производить обработку заготовок по двум контурам – замкнутому и незамкнутому.
По сравнению с другими видами обрабатывающих агрегатов долбёжный может осуществлять движение по прямой линии, в противоположных направлениях.
Долбяк (режущий элемент) с установленным на него резцом движется под углом к вертикальной плоскости. Это позволяет легко обрабатывать поверхности, расположенные под наклоном к оси станка. Так изготавливаются канавки под клиновые шпонки и обрабатываются штампы. Следует отметить, что профессиональные долбёжные станки последнего поколения с успехом применяются в крупносерийном производстве изделий из древесины и металла.
Работу агрегатов обеспечивают асинхронные двигатели. Они способствуют осуществлению сложных и продолжительных обрабатывающих операций. Вращательное движение передаётся напрямую. Это позволяет сохранять высокий КПД и обеспечивать высокую производительность. Запуск осуществляется с помощью магнитных пускателей. Они играют роль предохранителей при возможном непреднамеренном пуске двигателя.
Профессиональные долбежные станки отличаются от более простых моделей довольно массивными габаритами. Их монтаж необходимо производить на станинах или верстаках. Паспорт станка должен содержать его основные характеристики. Механизмы и оборудование профессиональных станков должны комплектоваться сертификатами соответствия и документами на гарантийное обслуживание. Профессиональные модели могут быть оснащены аппаратурой ЧПУ.
Функции долбёжных станков по металлу
Часто при помощи этого оборудования выполняют долбление внутренних частей плоского и фасонного вида, а также пазов и канавок разных заготовок. Эти станки подходят и для работы с разными видами штампов, которые размещены на столе или зафиксированы в специализированных устройствах.
При помощи этого оборудования можно выполнять обработку поверхностей заготовок под необходимым углом, сохраняя начальное положение детали. Подобный результат обеспечивает возможность поворачивания рамы, которая служит местом размещения долбяка.
Положение стола можно изменять вручную, а также механическим путём. Возможность круговой подачи стола, позволяет выполнять операции по обработке зубчатых колёс или заготовок округлой формы.
При подаче заготовка поступает в стол через подвижный цилиндр, который закреплён к гидропередаче. Станина предусматривает три варианта передвижения подачи:
- Круговое.
- Продольное.
- Поперечное.
Есть возможность изменять положение стола одновременно в трёх направлениях:
- Вертикальное.
- Горизонтальное.
- По кругу.
Долбёжный станок любого варианта исполнения характеризуется наличием лишь двух плоскостей, которые используются для движения подачи. Это раскрывает все достоинства гидравлического устройства: у пользователя возникает меньше проблем в процессе работы, а вдобавок к этому обеспечивается более высокое качество обработки деталей.
Принцип работы
В процессе эксплуатации долбёжного станка совершаются два типа движений: возвратное и поступательное. Несмотря на то что оборудование предназначено для работы в вертикальных плоскостях, совершаемые им движения являются прямолинейными, что делает его схожим со строгальными станками.
Ключевая роль при использовании подобного станка отводится долбёжному резцу, который зафиксирован в ползунке. Подачу обеспечивает стол, на поверхности которого жёстко зафиксирована обрабатываемая деталь.
В процессе использования долбёжного оборудования, механизм совершает возвратно-поступательные действия с некоторым перерывом. В такие моменты движения долбёжного резца могут иметь криволинейную или круговую траекторию.
Долбёжные станки любого варианта исполнения рассчитаны на работу в двух режимах долбления: простом и сложном. В первом случае долбление осуществляется в упор, при этом резец как бы перескакивает на определённый участок и в результате удаётся получать отверстия идентичного размера и формы.
Сутью второго режима работы станка является создание воздействия, совершаемого под углом с наклонными поверхностями. Обычно для выполнения таких операций самодельный станок не приспособлен, поэтому для решения этих задач желательно использовать гидравлический.
Подобное оборудование востребовано в ситуациях, когда возникает необходимость по обработке труднодоступных поверхностей деталей. Здесь речь идёт о поверхностях, расположенных внутри детали, которые применяются в разных видах конструкциях.
Наибольшее распространение оборудование подобного типа получило при выполнении работ с несквозными пазами и канавками различных форм. Самодельные долбёжные станки являются востребованными для частных мастерских или мелкого производства.
В крупной промышленности приходится применять усложнённые методы обработки. По этой причине в таких ситуациях необходимо использовать специальное устройство, предназначенное для обработки металлов с ЧПУ.
Если говорить о частном производстве, мастерских или сервисных центрах, то здесь долбёжное оборудование востребовано для обработки металлов, чугуна и иных металлических сплавов.
Среди доступных в продаже модификаций подобного оборудования самым востребованным является модель «ГД». Она может быть представлена в нескольких сериях — 200, 500. Однако, каждая из них представляет класс рассматриваемых устройств и обладает соответствующими характеристиками.
Важные критерии выбора
Правильно выбрать агрегат не так просто, как может показаться на первый взгляд. Есть несколько важных параметров, комплекс которых позволит приобрести именно такой инструмент, какой необходим для изготовления деталей:
- мощность станка;
- возможность регулировки узлов, агрегатов и оснастки;
- размеры обрабатывающих инструментов;
- возможность движения обрабатывающего инструмента в разных направлениях, в трёх плоскостях;
- предельный угол наклона и скорость хода долбяка.
Кроме специализированных параметров, нужно учитывать габариты и массу изделия. От них напрямую зависит устойчивость станины, удобство работы. Агрегат комплектуется дополнительными устройствами и оснасткой. Хорошая оснастка значительно увеличивает функциональные возможности и производительность долбёжного станка.
Выбор долбёжного оборудования по металлу
Приступая к выбору долбёжного станка, следует принимать во внимание ряд факторов. Действуя подобным образом, можно гарантировать длительный срок службы оборудования и бесперебойную его работу на протяжении долгого времени.
В первую очередь следует рассмотреть такой параметр, как допустимая высота заготовки деталей для устройства. Он может иметь различные значения, которые определяются, прежде всего, типом обрабатываемой поверхности.
Наряду с этим, внимания заслуживает и заявленная мощность станка, размер долбяка и возможности его регулирования. Нелишним будет поинтересоваться о наличии у устройства поперечного и продольного хода и значении допустимого угла наклона.
Важной характеристикой, которая определяет качество работы долбёжного станка, является скорость движения рабочего инструмента. Демонстрировать устойчивость в процессе эксплуатации в состоянии лишь изделия, которые оборудованы массивной тумбой. Это позволяет заметно упростить обработку деталей.
На этапе выбора оборудования следует учесть и размер стола, поскольку это непосредственным образом определяет удобство работы с аппаратом.
Изготовление своими руками
Дома по чертежу вполне реально собрать самодельный долбёжный станок по дереву. На основание (рабочий стол) размерами не менее 350 х 350 х 20 мм вертикально крепится стальная стойка диаметром 40 мм с продольным пазом и проточкой на одном из концов. Высота стойки должна составлять не менее 500 мм. Стойка проточенным концом вставляется во фланец. Соединение стойки с фланцем – сварное, фланца с основанием – резьбовое.
Для изготовления консоли станка применяются два цилиндра: оправочный и стоечный. Они свариваются стальным квадратом. Консоль удерживается от проворачивания следующим образом:
- с помощью фиксирующего винта в стоечном цилиндре;
- с помощью стопорного винта в оправочном цилиндре.
На концы стоечного цилиндра приваривается ось для расположения на ней рычагов подачи. Материал для изготовления рычагов – полоса 30 х 8 мм. Рычаги с тягами соединяются шарнирами и болтами.
Суппорт по своей форме похож на обычные тиски. Крепление заготовок производится внутри трёхкулачкового патрона сверху подвижной площадки. Правильно смонтированный суппорт обеспечивает подачу обрабатываемой детали идеально к плоскости резца на всю глубину обработки. Таким станком можно максимально быстро выполнить углубления в дереве требуемой глубины.
