Как работает долбежный станок по дереву

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.

1 Долбежный станок — назначение, общие сведения

В отличие от классического поперечно-строгального токарного оборудования, в котором резец перемещается в горизонтальной плоскости, в долбежных механизмах резец движется по вертикальной оси, под прямим углом по отношению к поверхности рабочего стола.

Основными характеристиками данных станков является максимальный ход долбяка (рабочего узла, состоящего из резца и резцедержателя) и диаметр стола, определяющий габариты заготовок, которые можно обрабатывать на конкретном оборудовании. Современные долбежные агрегаты выпускаются с рабочими столами диаметром от 250-1700 мм, ход долбяка варьируется в пределах 100-1700 мм.

За подачу долбяка отвечает привод, который может быть механическим либо гидравлическим. Движками механического типа, как правило, комплектуется оборудования для бытовой эксплуатации, тогда как крупногабаритное промышленное оборудование выполняется от гидропривода.

Все конструктивные узлы агрегата размещены в станине. Помимо возвратно-поступательного перемещения в некоторых моделях станков рабочий стол может регулироваться в плоскости под углом (до 60 0 ), что позволяет обрабатывать поверхности под наклоном.

1.1 Долбежный станок в работе (видео)

к меню ↑

1.2 Особенности конструкции

Конструкция типового долбежного агрегата для деревообработки состоит из следующих основных узлов:

• станина;
• коробка скоростей;
• двигатель;
• насос и система подачи СОЖ;
• долбяк с резцедержателем и резцами;
• кулисный механизм;
• коробка подач;
• рабочий стол;
• электрооснастка и вспомогательные принадлежности.

Схема конструкции долбежного станка

Станина агрегата состоит из 2-ух частей — верхней и нижней. Станина является несущей рамой, на которой фиксируются все остальные части агрегата. На ее боковых частях размещены платки под установку двигателя и коробки скоростей, внутренняя часть станины используется в качестве масляной ванной. Верхняя секция рамы закрепляется на нижней посредством болтов.

Коробка скоростей в данном оборудовании состоит из 3-4 валов, которые устанавливаются на подшипниках качения и соединяются с помощью эксцентриковой муфты с валом двигателя. Механизм передаточного узла представляет собой одетый на валы блок подвижных и неподвижных шестерен, изменение положения которых позволяет установить требуемое количество оборотов шпинделя.

Главный рабочей узел станка — долбяк, выполнен в корпусе прямоугольной формы, который перемещается по направляющим станины. На его нижней части фиксируется резцовая головка, которая может изменять свое положение в горизонтальной плоскости на 90 0 . Долбяк соединен с коробкой передач с помощью кулисного механизма, преобразовывающего вращательное движение шестерен в возвратно-поступательное перемещение рабочего узла.

За пространственное перемещение рабочего стола отвечает коробка подач, которая может сообщать ему продольные, поперечные и круговые движения. Также существуют станки с вспомогательным приводом, в которых предусмотрен режим ускоренного перемещения стола напрямую от второго движка.

2 Популярные модели долбежных станков

В современной промышленности широко используется оборудование советского производства, одним из наиболее распространенных из которых является долбежный станок 7A420. Данный агрегат предназначен для металлообработки, он может выполнять такие технические операции как разработка пазов, шлицев и канавок в плоских, фасонных и конических поверхностях.

Долбежный станок по металлу 7А420 имеет следующие технические характеристики:

• ход долбяка — от 20 до 200 мм;
• предел двойного хода — 40-163 в мин;
• диаметр рабочего стола — 50 см;
• вылет долбяка от станины — 48 см;
• максимальное усилие резания — 1500 кг;
• мощность двигателя — 2800 Вт.

Также существует модификация данного агрегата — модель 7430. В отличи от рассмотренного станка, 7430 отличается комплектацией гидравлическим приводом, а не механическим, и увеличенным до 320 ходом долбяка. Аналогом модели 7430 является станок ГД320, в нем также установлен гидропривод, а ход долбяка составляет 120-320 мм.

Агрегаты серии ГД производятся на Гомельском станкостроительном заводе. Наиболее функциональной моделью серии ГД является агрегат ГД-500. Это оборудование ориентированное на мелко и среднесерийное производство, обладающее следующими техническими характеристиками:

• ход долбяка — от 120 до 500 мм;
• скорость перемещения долбяка под нагрузкой — 3-38 м/мин;
• диаметр рабочего стола — 94 см;
• вылет долбяка от станины — 71 см;
• максимальное усилие резания — 3500 кг;
• мощность двигателя — 11000 Вт.

ГД-500 один из наиболее габаритных металлообрабатывающих станков, его размеры составляют 344*276*347 см, а вес — 8.16 тонн.

Среди современного деревообрабатывающего оборудования выделим долбежный станок по дереву Корвет 92. Это агрегат любительского уровня, стоимость которого составляет 60 тыс. рублей. Рабочий стол станка оснащен тисками для быстрой фиксации обрабатываемой заготовки, также предусмотрены две струбцины для крепления габаритных деталей.

Станок долбежный Корвет 92 — технические характеристики:

• ход долбяка — до 210 мм;
• размер стола — 40*15 см;
• ход стола: поперечный — до 145 мм, продольный — до 170 мм.

92-ой корвет оснащен асинхронным двигателем мощностью в 750 Вт, способным выдавать до 1400 об/мин. Агрегат имеет достаточно компактные размеры — 89*48*82 см, вес станка — 94 кг.
к меню ↑

2.1 Можно ли сделать долбежный станок своими руками?

Самодельный долбежник можно изготовить на основе ручного фрезера. Такой агрегат будет уступать в плане функциональных возможностей промышленным моделям, однако вы сможете использовать его для нарезки шипов, пазов и профилирования плоскостей либо кромок.

Чтобы сделать долбежный станок своими руками вам потребуется соорудить опорную площадку. Ее размеры нужно выбирать исходя их габаритов деталей, которые вы планируете обрабатывать в дальнейшем. Оптимальным размером будет 350*400 либо 400*400 мм. Площадку можно сделать из куска МДФ либо металла, однако использовать ДВП и ДСП не рекомендуется. Толщина листа должна составлять 10-12 мм.

Далее в центральной части пластины размечаем отверстие под фрезу и поперечные гнезда для фиксирующих инструмент болтов. Отверстие под фрезу должно иметь несколько большие размеры, чем сам инструмент, чтоб сохранялся свободный обзор зоны обрабоки. Сам фрезер нужно фиксировать снизу пластины с помощью болтов, отверстия под которые предусмотрены на опорной подошве инструмента еще с завода.

Простейший долбежный станок из фрезера

В качестве удерживающих площадку направляющих лучше всего использовать деревянные бруски из твердых пород древесины сечением 30*30 см. В случае применения крупногабаритного фрезера имеет смысл взять металлический профиль квадратного сечения либо бруски увеличенного размера — 30*90 мм.

Учитывайте, что при комплектации самодельного станка высокими направляющими вам будет удобнее работать длинной фрезой, которая применяется при выдалбливании глубоких гнезд. Под болты, которыми стягиваются направляющие с пластиной, необходимо подложить резиновые прокладки, исключающие вибрацию в процессе работы.

Устройство данного агрегата не предполагает наличие ограничителя хода фрезы, обустройство которого значительно усложняет конструкцию. Рационально использовать в качестве ограничителя струбцины, устанавливающиеся на обрабатываемую деталь. Технология использования струбцин достаточно простая — нужно сдвинуть фрезер так, чтобы фреза размещалась на краю отверстия, далее струбцина крепится в упор к площадке, после чего фрезер перемещается на противоположную сторону отверстия и устанавливается вторая струбцина.

Долбежные станки (рис. 1) предназначены для механической обработки металлов резанием при помощи специальных резцов. Эта группа станков относится к узкоспециализированным ввиду ограниченности операций, который могут производиться на стандартном оборудовании.

Рисунок 1. Долбежный станок.

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.

Рисунок 3. Стол долбежного станка.

6. Заготовка. В зависимости от направленности станка заготовка может быть деревянной или из цветного или черного металла.

7. Резцедержатель. Служит для закрепления в нем резца. Резцедержатель устроен так, что при закреплении в нем резца одна из поверхностей режущей кромки проходит через центр оси вращения стола, находящегося в нулевой точке. Это позволяет привязаться к точке отсчета при настройке параметров автоматической обработки.

8. Ползун (долбяк). Основной рабочий орган долбежного станка. В приводном блоке ползуна вращательное движение, передаваемое от электромотора, преобразовывает в поступательное при помощи кривошипного механизма.

9. Коробка скоростей. Служит для передачи вращения от электродвигателя на приводной маховик долбежного механизма. Имеет возможность переключения скоростей, что позволяет долбяку работать на разных частотах подачи резца. Шестерни коробки скоростей работают в масляной ванне. Имеется предохранительная фрикционная муфта, которая служит для защиты кинематической цепи от разрушения в случае аварийного заклинивания ползуна.

10. Рукоятка переключения скоростей работы долбяка. При помощи этой рукоятки происходит переключение передач и изменение частоты рабочих движений ползуна. Частота меняется ступенчато.

11. Вертикальная колонка. Является стойкой, на которой закреплены элементы долбежного механизма.

12. Панель управления. Содержит кнопки пуска и остановки станка, а также, в зависимости от модели, служит для настройки автоматической подачи детали.

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.

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.

Для обеспечения выполнения функций станки комплектуются набором механизмов. Это могут быть различные струбцины и крепёжные тиски, с помощью которых заготовку можно закрепить в различных плоскостях, под разными углами к обрабатывающей поверхности. Одной из самых распространённых разновидностей долбёжного агрегата является пазовальный станок.

Обратите внимание! С помощью механизма круговой подачи оператор может производить обработку по окружности в таких местах, до которых резец обычного строгального станка попросту не достанет.

При продавливании и последующем высверливании центра заготовки на пазовальном станке по дереву можно изготавливать детали, соединяющиеся между собой пазо-шиповым способом. Передвижная каретка позволяет делать пазы ровными, а также абсолютно одинаковыми по длине с помощью пазовальной насадки. В процессе работы насадка одновременно осуществляет продавливание с помощью удара и сверление отверстий.

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.

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.

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.