Долбежные станки по металлу

Общая характеристика класса

Долбежные станки, независимо от условий их производства, всегда похожи между собой в особенностях конструкции. Любой станок обладает станиной, как ключевым элементом строения. Именно к нему крепятся остальные элементы конструкции: рабочая поверхность, долбежный узел, коробка подач, электрический, механический или гидравлический привод.

Профессиональное оборудование отличается от самодельного именно типом привода. Как правило, заводские станки оснащены гидравлическим приводом, который в домашних условиях сделать практически нереально. Гидравлика существенно ускоряет производственный процесс и облегчает работу оператора станка.

В то же время самодельные устройства, использующие механический или электрический привод, обладают достаточным потенциалом для выполнения качественной обработки металлических заготовок.

Станки долбежного типа способны выполнять следующие функции:

1. Формирование пазов шпоночного типа на различных поверхностях.
2. Создание канавок и вырезов в отверстиях разного рода.
3. Обработка внешних и внутренних поверхностей (высота – до 32 см, глубина – до 25 см).

Кроме основных элементов конструкции, долбежные станки имеют еще ряд дополнительных деталей и узлов: системы охлаждения и управления, резервуары для сбора отходов производства, осветительные элементы. Принцип работы станка позволяет оснащать его численным программным управлением.

Рабочий стол устройства может быть и подвижным. Чаще всего этого эффекта достигают посредством ручной или механической передачи. Рабочая поверхность устройства может двигаться по прямой, или по кругу. Такой прием позволяет существенно расширить функциональные возможности станка.

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.

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.

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.

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.

7А420

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.

ГД-500

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.

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.

Делаем долбежный станок своими руками

Чтобы изготовить своими руками самодельный долбежный станок, как минимум, необходим его чертеж. Любое подобное оборудование, по сути, является вертикально-строгальным станком с ручным приводом. Все конструктивные элементы такого станка размещаются на массивном основании (350х350х20 мм), которое одновременно является и его рабочим столом.

На основании такого самодельного станка фиксируется стойка, изготовленная из стального стержня диаметром 40 мм и высотой 450–500 мм. По всей высоте стойки прорезан продольный паз, а на одном из его концов выполнена проточка, которая необходима для его соединения с фланцем. Такой фланец, который представляет собой массивную шайбу с одним центральным отверстием и тремя крепежными, расположенными по его окружности, необходим для обеспечения надежного крепления стойки к основанию. Стойка вставляется во фланец своим проточенным концом и надежно фиксируется в нем при помощи сварного соединения, а сам фланец крепится к основанию станка при помощи резьбового соединения.

Чертежи ручного долбежного станка, с помощью которого можно прорезать шлицы и пазы:

Самодельный долбежный станок

На консоль насаживаются державка и консоль, между которыми устанавливается пружина сжатия. Достаточно сложным устройством является консоль, конструкция которой состоит из двух полых цилиндров: оправочного и стоечного, при помощи сварки соединенных перемычкой (квадратная труба сечением 60х60х2,5). В каждом из цилиндров делается отверстие с резьбой М12, которые необходимы для фиксирующего винта, удерживающего консоль от проворачивания (в стоечном цилиндре) и для установки стопорного винта в оправочном цилиндре. С двух противоположных сторон стоечного цилиндра необходимо приварить оси для рычагов подачи инструмента, которые изготавливаются из полушпилек или винтов с резьбой М12.

Сами рычаги и тяги такого самодельного долбежного станка изготавливаются из стальной полосы с размерами 30х8 мм. Скрепленные между собой шарнирно болтами-осями, рычаги и тяги надеваются на оси оправочного цилиндра и державки.

Следует сразу отметить, что на долбежном станке, изготовленном своими руками, за один проход можно осуществлять обработку детали из металла на глубину 0,2–0,3 мм.

Отдельно стоит рассказать о суппорте такого станка, который внешне напоминает машинные тиски. Заготовки из металла, которые предстоит обрабатывать, крепятся в трехкулачковом токарном патроне, смонтированном на верхней подвижной площадке суппорта. С помощью такого суппорта, который надежен и прост в эксплуатации, обеспечивается подача заготовки по отношению к режущему инструменту на глубину обработки.

Пример еще одной самоделки, сделанной собственными силами:

На видео ниже представлен вариант самодельного долбежного станка с электроприводом:

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.

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), что позволяет обрабатывать поверхности под наклоном.

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. Долбяк соединен с коробкой передач с помощью кулисного механизма, преобразовывающего вращательное движение шестерен в возвратно-поступательное перемещение рабочего узла.

Долбяк

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.