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.

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.

Самодельные варианты исполнения

Самый дешевый вариант исполнения – самодельная конструкция, которая может быть изготовлена своими руками из подручных средств. Конечно следует учитывать тот момент, что самодельные конструкции обладают меньшей производительностью и надежностью. Однако для решения обыденных задач подойдет и самодельная конструкция.

Достаточно часто самодельный станок имеет деревянный стол, который используется в качестве станины. Многие рекомендуют проводить переделку ручной фрезы. Таким образом можно существенно упростить и ускорить работу. Есть некоторые элементы, которые придется приобрести – электродвигатель и фрезы.

В заключение отметим, что в продаже также можно встретить самодельные варианты исполнения. Они, как правило, имеют более низкую цену, чем промышленные варианты исполнения.

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.

Из чего состоит приспособление?

И сделанный своими руками, и профессиональный станок имеют одинаковое наполнение, позволяющее устройству функционировать.

Каждый аппарат имеет станину, на которой находятся стол, долбяк, оснащенный острыми зубьями, который является инструментом для работы устройства, кулисный механизм с коробкой, отвечающей за быстроту подачи, а также привод одного из трех типов (может быть гидравлическим, механическим и электрическим).

Сделанный своими руками станок устроен проще, профессиональные же аппараты, гидравлические – они являются более совершенными, и работать своими руками с ними проще.

В механизм такого станка также входит несколько составляющих узлов: он работает благодаря гидравлической системе, системе отвечающей за охлаждение, станины, долбежного резца, коробки подач, стола, системы для управления и оборудование, которое отвечает за работу системы.

Сам гидропривод должен быть вставлен в станину, прибор программирует движение вперед и назад, которые совершаются ползунком.

Этот тип станка служит для создания шпоночных пазов, шлицев и канавок, закрепленных на поверхностях фасонного или плоского типа.

Также его используют, чтобы производить работу с поверхностями плоского или фасонного типа, для создания вырезов и канавок для отверстий, имеющих форму цилиндра или конуса, а так же, чтобы производить долбление с поднутрением под необходимым градусом (но не более 10).

Использовать станок можно для частного или выпуска продукции в небольших масштабах, а также в частных мастерских.

Аппарат оснащен возможностями подачи стола трех видов, что позволяет работать на станке с несколькими поверхностями, используя только один вид установки.

На станке также возможно многостаночное обслуживание, благодаря возможностям стола, запрограммированной системе останова и удаленному управлению.

Аппарат используют, чтобы обрабатывать путем долбления внутренние части плоского и фасонного вида, пазы и канавки разных деталей, а также разновидности штампов, установленных на самом столе, либо закрепляют в специализированных устройствах.

Станок способен обработать поверхность деталей под наклоном без изменения первоначальной позиции детали, благодаря тому, что раму, на которой находится долбяк, можно поворачивать.

Перемещения стола возможно как в ручном, так и в механическом режиме, а благодаря круговой подаче стола, на станке можно обрабатывать зубчатые колеса или детали круглой формы.

Читать также: Как вычислить мощность тока

Подача проходит в стол сквозь подвижный цилиндр, присоединенный к гидропередаче.

У станины есть три варианта, как может двигаться подача: круговое, продольное и поперечное – благодаря им стол можно перемещать сразу по трем разным направлениям: вертикально, горизонтально или по кругу.

Обычный или сделанный своими руками аппарат имеет только две плоскости, по которым происходит движение подачи, поэтому преимущества гидравлического устройства очевидны: работать с ним проще и качество деталей будет выше.

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.

Основные характеристики

В следующей таблице я собрал основные характеристики долбёжных станков.
Таблица основных характеристик

Характеристика	Варианты	Комментарий
Обрабатываемый материал	Древесина	Небольшие станки бывают в настольном или напольном исполнении. Вес до 100 кг с тумбой приемлем и для профессиональной столярки и для хоббийной мастерской.
Металл	Оборудование для профессиональных мастерских и промышленных цехов. Массивное, тяжёлое и дорогое, несмотря на то, что преимущественно бывшее в употреблении.
Тип привода рабочего узла	Механический	У деревообрабатывающего станка вращение на патрон сверла передаётся напрямую с мотора, который расположен над рабочим узлом – хорошо тем, что не требует специального обслуживания, что выгодно для любителя-хоббийщика. У оборудования для металлообработки механический привод предполагает наличие ременно-шестерёнчатых вариантов раздатки, которым необходим ежедневный контроль натяжения ремней и состояние системы смазки – целесообразно только в случае профессионального использования.
Гидравлический	Гидравлика двигает рабочие элементы самых мощных долбёжных и строгальных станков, которые обслуживаются специально обученным персоналом.
Рабочая оснастка	Сверлильно-пазовальный по дереву	Сверлильно-пазовальная насадка – комплект из бура и 4-хгранного долота.
Долбёжный по металлу	Резцы разных форм, размеров и конфигураций.
Максимальные габариты обрабатываемой заготовки, мм	120-160	Сверлильно-пазовальные станки. В базовом положении – не более 120; с фирменными удлинителями стойки — до 160. Если перевернуть стойку в обратную сторону от рабочего стола, то габариты ограничены только расстоянием до пола.
500-700	Станки по металлу. У серийно выпускаемых вертикальных – до 500. У строгальных – до 700.
Способ регулировки подачи оснастки	Вручную	Для работы с древесиной. Конструкция оборудована длинным рычагом, который позволяет без чрезмерного усилия погружать квадратное долото в просверливаемое отверстие. Глубина обработки контролируется оператором по месту или ограничивается разного рода упорами.
Автоматически	Значения частоты и глубины хода резца задаются настройками станка. Применяется на металлообрабатывающих станках.
Вес	До 100	Деревообрабатывающие настольные и стационарные станки, для монтажа которых требуется только ровная поверхность пола или верстака.
Свыше 250	Металлообратывающее оборудование. Фиксируется жёстко, для моделей весом в тонну и более необходим собственный фундамент. Если рядом расположены станки высокой точности (класс В, А, С, Т, К), то необходима виброизоляция.

На сверлильно-пазовальных станках настройка положения заготовки выполняется вручную, двумя разными способами. У одних моделей есть подвижный стол, на котором крепится заготовка – стол с деталью регулируется в пространстве с точностью до миллиметра. А у других приходится перемещать заготовку по неподвижному столу. У долбёжных по металлу фиксация детали выполняется в токарном патроне; положение настраивается вручную с точностью до сотых долей миллиметра.

В этой статье рассмотрю по две наиболее популярные модели — по металлу и по дереву. Не нашли интересующий станок? Напишите мне, возможно я знаком с этим оборудованием.
Сводная таблица моделей

Модель	Особенность	Средняя цена, руб.
Деревообрабатывающие
1.	Хороший станок с приличной функциональностью и высокой точностью работы. Укомплектован набором из 5 резцов со свёрлами. Но всё положительное впечатление портит постоянная необходимость его подстройки. Для хоббийщика потенциал огромный, для потокового производства станок надо доработать и подобрать качественные долота с бурами.	23 000
2.	Профессиональное оборудование. Каждая деталь на своём месте, ничего лишнего. Минимум настроек, максимум удобства в работе. Может показаться, что при отсутствии оснастки станок дорого обходится, но зато с ним меньше проблем, чем с недорогими моделями.	28 000
Металлообрабатывающие
3.	Надёжный и мощный промышленный станок для строжки и подрезания горизонтальных поверхностей. В базовой комплектации это оборудование не в полной мере способно заменить вертикальный долбёжник, но прикупив к нему универсальную делительную головку, можно делать внутренние шлицы и шестерни.	100 000
4.	Ремонтопригодный, удобный в работе и обслуживании. Но с учётом всех его возможностей – внутренние шлицы, пазы, шестерни, в том числе и конусные и сложной формы – место ему не на поточном производстве, а в ремзоне.	200 000

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.

Разновидности

Если говорить о разновидностях долбёжных станков, можно выделить две группы:

Модели для частных мастерских, гаражей. Представляют собой машины малых габаритов, которые могут устанавливаться на верстак или иметь стальное основание. Управляются вручную. Для этого мастер устанавливает заготовку, зажимает её прижимами. Далее он запускает станок, вручную опускает рабочую часть с оснасткой к обрабатываемой детали.
Промышленное оборудование. Представляет собой крупногабаритные машины, которые используются для серийного производства деталей. Пазовальный станок оснащается подвижными рабочими столами, мощным двигателем, системой охлаждения.

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.

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

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.

Детали

У долбежных станков по дереву относительно простое строение, что позволяет делать их своими руками. Большинство элементов для самостоятельного создания такого устройства можно найти в домашней мастерской. Чтобы сделать долбежный станок в домашних условиях вам понадобится:

Электрический мотор (например, от старой стиральной машинки).
Швеллер.
Два уголка с размерами 30Х30 и 50Х50.
Кусок толстой фанеры.
4 гайки.
Болты.
Штативы.
Отрезки труб.

Для корректного конструирования станка надо обладать базовыми навыками сварщика и токаря. При этом не стоит слишком злоупотреблять сварными швами, ведь они имеют свойства деформироваться при постоянных нагрузках или вибрациях. Если вы знаете, что не сможете самостоятельно сварить элементы конструкции, то обратитесь за помощью к знакомому, который обладает большими навыками в этой области.

Ознакомление с конструктивными особенностями

Долбежный станок – это полое основание, которое используется для фиксации стойки. Конструкция имеет колонну, внутри которой располагаются приводные механизмы. На лицевой стороне стойки установлен долбяк, снизу которого фиксируется резцедержатель. Положение долбяка можно изменить по отношению к столешнице с помощью зажимов.

Долбяк будет двигаться, его ход будет определять длину обработки деталей. Уровень долбяка по отношению к заготовке можно настроить. Ползун, который имеет привод, функционирует на гидравлической или механической тяге. Долбежный станок по дереву выполнить довольно просто, использовать его можно в работах по производству мебели. Подойдет такое оборудование для изготовления любых столярных заготовок.