Как устроен сверлильный станок?

Сверлильный станок: устройство, назначение, принцип работы

Для механической обработки металлов могут использоваться самые различные станки. Довольно большое распространение получило сверлильное оборудование, которое применяется для получения отверстий в деталях из различных материалов. Технические возможности современных сверлильных станков позволяют применять их для получения отверстий диаметром более 100 мм, а также выполнения целого перечня других операций. Устройство сверлильного станка имеет довольно большое количество особенностей.

Область применения

Сверлильный инструмент применяется для получения различных сквозных и глухих отверстий.

Задавая определенную скорость вращения сверла и подачу можно обеспечить снятие с поверхности требуемого количества металла.

Область применения рассматриваемого типа станков весьма обширна:

  1. В промышленности. Большинство моделей, которые находятся в продаже, предназначены для промышленного применения, к примеру, в машиностроительной области. Промышленные станки характеризуются высокой эффективностью. Свердлильний верстат, применяемый в промышленности, имеет большие габариты и вес. Назначение промышленного оборудования: наладка производства в машиностроительной, станкостроительной и другой промышленности.
  2. В быту. Станков, применяемых в быту, с каждым годом в продаже становится все больше. Подобное оборудование характеризуется меньшей функциональностью и эффективностью, но при этом имеет меньшие размеры и более высокую экономичность. Как правило, бытовая модель представлена упрощенной конструкцией промышленного варианта, которая может устанавливаться на верстаке или другом возвышении.

Встречается и токарно-сверлильный станок, который может применяться для проведения самых различных операций. Однако они уступают вертикально-сверлильным станкам в плане универсальности.

Конструктивные особенности

Существует просто огромное количество различного сверлильного оборудования, все они имеют свои конструктивные особенности. Наибольшее распространение получили модели вертикальной компоновки. Классическая конструкция вертикального станка состоит из следующих элементов:

  1. Шпиндельная бабка предназначена для размещения рабочего патрона, в котором будет фиксироваться режущий инструмент. Частить устройство может с различной скоростью.
  2. Шпиндель является частью сверлильной головки, в которую также входит ременная передача и электрический двигатель, приводящий в движение режущий инструмент. Ременная передача позволяет регулировать количество оборотов, а также защитить электродвигатель от перегрузки. Кроме этого, привод может быть выполнен в виде сочетания звездочек и шестерен.
  3. Бабка крепится на несущей стойке, которая изготавливается при использовании металла с высокой прочностью. При создании стойки уделяется больше всего внимания жесткости.
  4. Вся конструкция базируется на массивной плите. Изготавливается она из стали или чугуна методом литья.
  5. Схема предусматривает наличие коробки скоростей. Она позволяет регулировать скорость вращения режущего инструмента. Практически все технологические карты по изготовлению различных изделий указывают на то, при какой скорости должна проводится обработка.
  6. Панель управления может состоять из различных клавиш и тумблеров. В последнее время чаще встречаются модели станков с установленным сенсорным дисплеем, через который проводится установка основных параметров.
  7. Чертеж современных сверлильных станков предусматривает и наличие защитного стекла, изготавливаемого из материалов с повышенной устойчивостью к механическому воздействию.

Каждый узел перед началом выполнения работ должен тщательно проверяться.

Принцип действия

Проводя выбор сверлильного станка, следует учитывать то, какие именно будут выполняться работы. Приспособление вертикальной ориентации подходит для выполнения большинства сверлильных технологических операций.

Принцип действия подобных станков имеет следующие особенности:

  1. Заготовка крепится на столе. Во время механической обработки от качества крепления заготовки зависит то, насколько точным будет отверстие. Настольный вариант исполнения может быть без устройства для крепления заготовки, фиксация проводится при применении слесарных станков.
  2. Устройство подключается к источнику энергии. Бытовые варианты исполнения могут работать от сети 220 В, промышленные от напряжения 380 В.
  3. На станке устанавливается скорость вращения сверла. Она выбирается в зависимости от диаметра установленного сверла, а также типа металла, который будет обрабатываться. Слишком большая скорость может стать причиной перегрева инструмента или заготовки.
  4. В патроне фиксируется сверло. Кроме этого, может устанавливаться пиноль — подвижная в осевом направлении гильза, применяемая для установки режущего инструмента.
  5. При подаче напряжения к станку электрический двигатель начинает вращаться, усилие передается через механизм привода на патрон.
  6. Большая часть моделей сверлильных станков имеют ручной механизм подачи. Режущий инструмент опускается с определенным усилием в заготовку.

Упрощенное описание принципа действия сверлильного станка определяет то, что он применяется в большинстве случаев для обработки корпусных изделий.

Дополнительные устройства

Станки, предназначенные для применения дома, могут оснащаться различными дополнительными устройствами. За счет их установки повышается функциональность и эргономичность устройства. Наибольшее распространение получили следующие дополнительные устройства:

  1. Рабочий стол. Подобный узел закрепляется на вертикальной стойке, зачастую есть регулировка по высоте расположения. Некоторые модели снабжаются рабочими столами, которые могут не только располагаться на различной высоте относительно шпинделя, но и вращаться относительно вертикальной оси. За счет этого есть возможность ускорить процесс обработки, так как не нужно постоянно проводить переустановку заготовки.
  2. Механизм, при помощи которого регулируется глубина сверления. Сверление проводится следующим образом: кончик сверла опускается до метки на заготовке, после чего закручивается затяжной рычаг для ограничения хода режущего инструмента. Большая часть станков имеет рукоятку, при помощи которой осуществляется нажим для входа сверла в материал. В промышленности могут использоваться станки с электрическим приводом подачи.
  3. Защитный экран. Во время механической обработки может образовываться большое количество стружки, которая из-за вращения режущего инструмента будет разлетаться. Чтобы обезопасить мастера и окружающих от летящей стружки, а также исключить вероятность попадания посторонних объектов в зону резания, устанавливается защитный экран. При его изготовлении могут использовать прозрачный материал, обладающий высокой устойчивостью к механическому воздействию.

Бытовые станки компактны и имеют небольшой вес, за счет чего обеспечивается мобильность. Промышленные станки существенно отличаются от бытовых, за счет чего обеспечивается производительность и универсальность в применении.

Разновидности промышленных моделей

Многие аппараты представлены универсальным оборудованием, которое может применяться для сверления не только по металлу, но и другим материалам. Выделяют следующие разновидности сверлильных станков:

  1. Настольный тип. Эта группа характеризуется компактными размерами и незначительным весом. Область применения — получение небольших диаметров.
  2. Колонные станки устанавливаются в случае налаживания единичного и мелкосерийного производства. При их применении можно получать отверстия, диаметр которых от 18 до 75 мм.
  3. Радиально-сверлильные аппараты применяются для обработки массивных деталей. При этом получаемые отверстия могут быть расположены строго по дуге окружности с заданным шагом. Отличительной чертой компоновки назовем достаточно большой вылет шпиндельного узла за пределы конструкции.
  4. Координатно-сверлильные конструкции получили широкое применение в случае, когда нужно получить заготовку с точным расположением отверстий относительно друг друга.
  5. Центровальные модели предназначены для обработки торцевых отверстий. Подобная конструкция характеризуется большим расстоянием между рабочим столом и шпиндельной бабкой.
  6. Горизонтально-сверлильные станки предназначены для обработки валов и осей, а также штоков и других подобных изделий. Особенности компоновки позволяют получать отверстия значительной глубины.
  7. Многошпиндельные конструкции могут применяться для одновременного получения нескольких отверстий. При этом они могут быть расположены в различных плоскостях.
  8. Комбинированные аппараты обладают компоновкой, которая позволяет проводить сразу несколько различных операций: сверление, фрезерование, долбление и так далее.

В последнее время большое распространение получили конструкции, которые работают под контролем ЧПУ. Они применяются для получения наиболее сложных высокоточных изделий.

Особенности станков с ЧПУ

С каждым годом в продаже встречается все большее количество моделей с ЧПУ. Это связано с тем, что они обладают повышенной производительностью и позволяют получить точные, качественные изделия. Конечно, они не заменять небольшие ручные станки, но все же весьма популярны.

К особенностям станков с числовым программным управлением можно отнести следующие моменты:

  1. Обработка может проводиться в автоматическом режиме, наладчик только вводит программу.
  2. В большинстве случаев конструкция имеет головку сменных инструментов. За счет этой конструкции станок автоматически сменяет режущий инструмент.
  3. Для ускорения процесса механической обработки проводится установка подвижного стола, который может менять положение и ориентацию заготовки.
  4. Точность проводимой обработки высока, отклонение минимальное.

Промышленные станки с ЧПУ в большинстве случаев применяются для получения корпусных изделий или пластин с большим количеством отверстий.

Подобная покупка оправдана только в том случае, когда налажено крупносерийное производство. Стоимость станков с ЧПУ довольно высокая, они требуют своевременного обслуживания.

Проводимые операции

Промышленные станки рассматриваемого типа могут применяться для проведения самых различных операций. Это связано с тем, что кроме сверла могут устанавливаться и другие инструменты. Чаще всего оборудование применяется для выполнения следующих операций:

  1. Обработка уже полученных отверстий при помощи цековки.
  2. Развертывание.
  3. Обработка при применении зенкера-пробойника.
  4. Образование резьбы внутри отверстий.
  5. Растачивание отверстий при применении соответствующего резца.
  6. Финишная обработка.
  7. Формирование различных углублений при установке фрезеровального инструмента.

Бытовые модели подходят исключительно для сверления и рассверливания.

Достаточно важно правильно выбрать сверло в зависимости от типа металла, из которого изготовлены заготовки.

Слишком твердый материал может стать причиной быстрого износа режущей кромки.

Сверлильные станки — устройство и принцип работы

Друзья, в этой статье речь пойдет о вертикально-сверлильных станках, применяемых, как в небольших частных и домашних мастерских, так и на крупных предприятиях. Они применяются, в основном, в дерево- и металлообработке для сверления отверстий сквозных и глухих, а, при необходимости, для их зенкерования и развертывания (разновидности чистовой обработки просверленных отверстий), нарезания в них резьбы нужного диаметра.

Общий вид вертикально-сверлильного станка

Благодаря неподвижно закрепленному сверлу и просверливаемой детали на основании или подъемном столике с помощью струбцины или тисков, получаются отверстия с точными размерами и межосевыми расстояниями. Кроме того, можно получить максимально гладкие внутренние стенки отверстий.

Устройство конструкции вертикально-сверлильного станка

Если коротко рассказать об устройстве сверлильного станка с вертикальным расположением сверла, то он состоит из основания в виде плиты-фундамента, вертикальный станины, электродвигателя и коробки скоростей, а также механизма подачи и шпинделя. Все узлы станка связаны между собой:

Читайте также  Как выбрать флюс?

  • опорная плита — это массивная деталь, отлитая из чугуна или стали. Это не только надежное основание, но и место крепления вертикальной стойки (станины), стол для размещения деталей, а также емкость для охлаждающей жидкости, если внутри есть полость;
  • станина служит для размещения и крепления узла сверления;
  • сверлильный узел объединяет в себе электродвигатель, шпиндель, систему ременной передачи;
  • шпиндель предназначен для фиксации патрона, в котором крепится сверло.

Конструкция вертикально-сверлильного станка

Существуют модели станков с разными видами столов. Иногда столом служит верхняя часть опорной плиты, а иногда двигающийся по стойке дополнительный подъемный стол. В некоторых станках такой подвижный стол может крутиться вокруг вертикальной оси.

Все столы имеют несколько пазов: один из них, центральный, необходим при создании сквозных отверстий, чтобы сверло не повредилось о поверхность. Пазы с краю служат местом крепления различных зажимных устройств.

Столик с пазами

Заботясь об удобстве работы операторов, производители могут включить в комплект поставки сверлильных станков дополнительные устройства. Одно из них — это механизм регулировки глубины сверления. Он работает с помощью ручного рычага, который закрепляет сверло на нужной высоте. Для предохранения пользователя от травм, то есть от летящего металла или деревянной стружки, в комплект закладывают специальные защитные экраны.

Принцип действия и сфера использования сверлильных станков

В своем большинстве станки для вертикального сверления можно увидеть на промышленных предприятиях, они обладают широкой функциональностью. Бытовые вертикальные сверлильные станки, хотя и менее функциональны, но незаменимы во многих случаях. Именно на примере их конструкции нам будет удобно рассмотреть принцип работы этих агрегатов.

Основные операции, которые и обеспечивает вертикально-сверлильный станок — это два движения шпинделя: вертикальное и вращательное. Поэтому, собственно, станок и называется вертикально-сверлильным.

Вращение шпинделя обеспечивает электродвигатель (диапазон мощности от 250 до 1000 Вт для разных бытовых станков), передающий крутящий момент на вал ременной передачи. А за вертикальное перемещение ответственен штурвал — ручка сбоку корпуса.

Патрон бытового сверлильного станка

Чтобы начать сверление, следует с помощью специального ключа установить насадку в патрон, похожий на зажимное устройство, которое бывает в ручной дрели. Патрон позволяет применять сверла диаметром до 12 мм, но минимальный размер сверла (до 3 мм диаметром) не все устройства зажимают, учтите это при выборе.

Скорость вращения шпинделя можно регулировать, но только вручную. Валы ременной передачи имеют шкивы со ступеньками разных диаметров. Перекидывая ремень на шкивах с одной канавки на другую при выключенном двигателе, мы можем получать большую или меньшую скорости в пределах 450-3000 об/мин.

Ременная передача

В зависимости от модели станка сверлить можно детали разной высоты: от 20 до 90 мм. На это влияет высота стойки, а, следовательно, расстояние, на которое может перемещаться сверлильная головка. Зафиксировать ее можно рукояткой и фиксирующим винтом.

Важным параметром для технологических операций на станке является вылет сверла — расстояние между стойкой и осью сверлильной насадки. Стандартный вылет сверла для бытового инструмента 10-20 см, но желательно чтобы он был максимальным.

Подпружиненная рукоятка подачи

Принцип действия также предусматривает вертикальное движение сверла с помощью подпружиненной рукоятки. Такая функция облегчает и ускоряет работу оператора, поскольку после перемещения сверла рукояткой, она автоматически возвращается в прежнее положение. Существуют модели станков, на которых возможно производить нарезание резьбы в отверстии, благодаря оснащению электродвигателем с реверсивным запуском.

Разновидности моделей современных сверлильных станков и машин

Сегодня производители, шагая в ногу со временем, поставляют на рынок великое множество моделей вертикально-сверлильных механизмов самых разных конструкций и предназначений. Это могут быть машины для сверления отверстий не только в металле и дереве, но и в других материалах. Например, для кирпича, железобетона и бетона создана машина DIAM N-254, которая проделывает отверстия от 25 до 254 мм диаметром. Ее часто применяют при разводке вентиляционных и сантехнических труб, в электромонтажных работах. Это многофункциональная современная машина с мощным электродвигателем и множеством особенностей.

Сверлильно-бурильная машина DIAM-N-254

Российский производитель «ЗУБР» поставляет на рынок оборудования сверлильный станок ЗСС-550 с горизонтально перемещающейся головкой, за счет чего можно обрабатывать весьма крупные детали из разных материалов. Это возможно благодаря наличию пяти ступеней регулировки скоростей.

Сверлильный станок ЗУБР ЗСС-550

Сверлильные станки Еinhell немецкой разработки, которые сегодня изготавливаются на современных заводах Китая, имеют усовершенствованный узел крепления сверла: в них применяется патрон быстрозажимного типа. Оператор такого станка значительно экономит время и не пользуется дополнительными ключами.

Сверлильный станок EINHELL

Отлично подойдет для домашнего использования сверлильный станок КАЛИБР СС-13/400А, благодаря его простоте и безопасности в использовании. Вы сможете сверлить с его помощью детали не только из дерева и металла, но и пластмассы с высокой точностью.

Станок КАЛИБР СС-13-400А

Все вышеназванные модели и множество других современных устройств для сверления вы сможете найти в нашем интернет-магазине стройматериалов «Кузьмич24». Кроме сверлильных станков мы предлагаем весь ассортимент обрабатывающего оборудования. Это фрезерные, токарные, шлифовальные, циркулярные, заточные, рейсмусовые станки от известных производителей: «ЗУБР», MAKITA, «БЕЛМАШ», JET, PATRIOT, STURM и многих других.

Устройство сверлильных станков

Несмотря на то, что сегодня на рынке представлено немало разновидностей оборудования, обеспечивающего высокоточное сверление отверстий, лучшим выбором является сверлильный станок. Как раз с этой целью он изначально и создавался. Предлагаемое сегодня на рынке сверлильное оборудование способно не только решать задачи по созданию отверстий, имеющих идеально круглое сечение диаметром до 100 мм.

Также при наличии в комплектации специальных приспособлений можно при помощи этого инструмента выполнять и большое количество иных операций.

Назначение, устройство и принцип работы сверлильных станков

Изначально сверлильные станки были созданы для выполнения отверстий в заготовках и изделиях из различных материалов, что реализуется при помощи удаления стружки сверлами, которые выполняют роль режущего инструмента. Подавляющее количество устройств в сегменте этого оборудования занимают различные станки промышленного типа.

При этом довольно небольшое количество разновидностей приходится на бытовые модели, при помощи которых выполняют лишь те операции, для которых они и предназначены. В ряде случаев их используют в личных или учебных целях.

Особенностью промышленного оборудования является то, что наряду со сверлением они в состоянии решать и другие задачи, на которых мы остановимся далее.

Чтобы лучше разобраться с устройством сверлильного станка и особенностями его работы, желательно рассмотреть все это на примере бытовых моделей подобных устройств. За счет своих небольших габаритов они идеально подходят для использования в домашней мастерской.

Бытовой сверлильный станок привлекателен тем, что его можно разместить на столе или ином возвышении. Такой вариант создает наиболее комфортные условия для работы за ним. Эти модификации сверлильных станков представляют категорию вертикально-сверлильных агрегатов. Именно они в наибольшем количестве представлены на рынке среди прочих моделей, отличающихся своим конструктивным исполнением.

Если рассматривать устройство бытового сверлильного станка, то в нём можно выделить следующие обязательные элементы:

  • Шпиндельная бабка, на которой зафиксирован патрон под сверло;
  • Сверлильная головка, где предусмотрена шпиндельная бабка и электродвигатель с ременным приводом;
  • Вертикальная стойка-колонна, которая оснащена сверлильной головкой;
  • Массивная станина, имеющая вид плоской опоры, которая изготовлена на основе литого металла и придает устойчивости станку. Именно на ней жестко закреплена стойка.

Выбирая место для сверлильного станка, можно разместить его станиной на столе или же зафиксировать при помощи болтов через отверстия, которые имеются в упоре к верстаку. Особенностью настольного станка является наличие вертикальной подачи, благодаря которой шпиндель двигается сверху вниз. По этой причине его и принято включать в категорию вертикально-сверлильного оборудования. Чтобы заставить шпиндель двигаться, необходимо выполнять ручные манипуляции, используя специальную ручку подачи.

Работа и взаимодействие узлов станка для домашней мастерской

Функции устройства, которое обеспечивает вращение шпинделя, выполняет электродвигатель. Бытовые модели оснащаются двигателем мощностью 250-1000 Ватт. Крутящийся вал электродвигателя заставляет вращаться шпиндель за счет передачи крутящего момента при помощи привода, оснащенного ременным механизмом.

Последний состоит из шкивов под V-образный ремень. Большинство станков предусматривает возможность выбора скорости вращения сверла. Используемый в них ременной привод имеет шкивы, предусматривающие несколько канавок разного диаметра под ремень.

Для выбора необходимой скорости вращения шпинделя сперва следует обесточить сверлильный станок. После этого нужно поменять положение ремня на шкиве, а затем вновь включают электродвигатель. Следуя подобной схеме, можно выбирать скорость в диапазоне 450-3000 об/мин. Необходимость установки меньшей скорости может возникнуть в ситуации, когда приходится создавать большие отверстия в древесине твердых пород и металлах.

Бытовые модели сверлильного оборудования оснащены патроном под сверло, конструкция которого аналогична тому, которую имеют электродрели. Для них подходят сверла, диаметр которых не превышает 12 мм. В устройстве присутствует 3 самоцентрирующихся кулачка, которые охватывает и фиксируют хвостовик инструмента. Благодаря наличию специального ключа обеспечивается жесткая фиксация или, наоборот, ослабление патрона, когда необходимо закрепить либо вытащить сверло.

Бытовые модели станков могут использоваться для создания отверстий на заготовках, высота которых не превышает 20–90 мм. Причем диапазон высоты для каждого оборудования может быть различен. Это определяется устройством конкретного станка.

Основным фактором, который влияет на рассматриваемый параметр, является высота верхнего положения сверлильной головки, которая может подниматься и опускаться по стойке-колонне. На компактных моделях подобного оборудования эта операция выполняется путем перемещения руками сверлильного модуля.

Читайте также  Как покрыть хромом пластик в домашних условиях?

У более крупных моделей для этого предусмотрен специальный привод, имеющий в оснащении рукоять или штурвал. Для выбора необходимого положения головки используется специальная ручка. Аналогичный прием использует тогда, когда необходимо настроить глубину создаваемых отверстий и минимальную высоту заготовок, Это связано с тем, что патрон, которым оснащен шпиндель, имеет небольшой предельный вылет вниз при его подаче. Он может иметь значение 5–40 см, что определяется типом станка.

Вылет сверла

Также на работу сверлильного оборудования может влиять такой параметр, как вылет сверла. Под этой характеристикой понимается расстояние между центральной вертикальной осью сверла или другого инструмента, который зафиксирован в патроне, и стойкой. Желательно, чтобы это расстояние было максимально большим, так как это влияет на то, на каком расстоянии от края заготовки можно создать отверстие. Для бытовых станков стандартный показатель вылета составляет 10 – 20 см.

Станина станка

Очень важно уделить внимание станине оборудования, которая должна иметь значительный вес и небольшие габариты. Последние должны соотноситься с размерами самого станка. В случае серьезных отклонений нельзя будет добиться необходимой устойчивости станка и стабильности его работы. На верхнюю часть станины, которая направлена к патрону, возложена роль рабочего стола.

В плане исполнения она может иметь полностью или частично ровную плоскую поверхность, где могут быть предусмотрены несколько прорезей: благодаря центральной можно создавать сквозные отверстия, не нанося повреждений столу и сверлу. Что же касается боковых прорезей, то их назначение заключается в креплении тисков, шаблонов и упоров.

Дополнительное оснащение бытового оборудования

Комплектация современного сверлильного оборудования может включать специальный рабочий стол, для установки которого может применяться особая стойка. Некоторые модели предусматривают возможность выбора оптимальной высоты его размещения: эта операция выполняется вручную, а благодаря стяжному болту можно зафиксировать стол в необходимом положении.

Встречаются и такие модификации, где подобную функцию выполняет реечный механизм подачи, для настройки которого используется рычажная рукоять. В общем же, задача подвесного стола заключается в выборе оптимальной высоты установки заготовки и глубины создаваемых отверстий. Они отличаются тем, что также предусматривают прорези. С их помощью можно решать те же задачи, для которых предназначен и рабочий стол станины.

Сверлильное оборудование подобной комплектации предлагается в двух вариантах исполнения.

  • Первый имеет станину такого устройства, при помощи которой может можно решать задачу, для которой она и была создана: она выполняет роль опоры.
  • Что же касается второго варианта, то помимо своего основного назначения он способен выполнять функции дополнительного рабочего стола. В конструкции станка может присутствовать наклонный подвесной стол, который можно расположить относительно вертикальной оси. Желательно отдавать предпочтение модификации сверлильного оборудования, у стола которого имеется возможность его установки под углом в 45 градусов.

Также в комплектации станка для сверления может присутствовать механизм, обеспечивающий выбор оптимальной глубины сверления. Задействуется этот механизм путем выполнения следующей операции: для этого достаточно с торца заготовки отметить необходимую глубину отверстия. Далее, патрон фиксирует на том уровне, где кончик сверла совместится точно с нанесенной меткой. Далее, затяжной рычаг регулятора глубины необходимо затянуть, что поможет создать необходимый диапазон для хода инструмента.

Виды промышленных станков — весь спектр работ по сверлению отверстий

В подавляющем большинстве все предлагаемые на рынке промышленные станки способны решать любые задачи, правда, это не относится к определенным специализированным модификациям. Помимо сверления их можно использовать для выполнения некоторых иных операций. Если рассматривать оборудование, предназначенное для металлообработки, то оно может быть классифицировано на следующие виды:

  • Настольные. Эти устройства предназначены для создания и обработки отверстий, имеющих небольшие диаметры. Их конструкционное исполнения изначально рассчитано на максимальный диаметр инструмента 3, 6, 12 и 16 мм.
  • Вертикально-сверлильные, которые нередко именуются как колонные. Основное их назначение заключается в обработке отверстий диаметром 18, 25, 35, 50 и 75 мм. К оборудованию подобного типа часто прибегают в ситуации, когда необходимо обработать заготовки и детали, отличающиеся небольшими размерами, в ремонтных цехах, а также в условиях мелкосерийного и индивидуального производства.
  • Радиально-сверлильные. Они получили распространение для обработки массивных и негабаритных заготовок. Также с их помощью можно обрабатывать детали, у которых отверстия имеют форму окружности. Подобного эффект удается достигнуть благодаря большому вылету шпинделя, который имеет значение 1300–2000 мм. Стоит заметить, что оси инструмента и отверстий совмещаются путем перемещение шпинделя, причем обрабатываемая деталь не меняет место своего положения.
  • Координатно-сверлильные. Эти устройства получили распространение для обработки деталей, для которых важно соблюсти точное размещение отверстий по отношению друг к другу.
  • Горизонтально-сверлильные. Их используют для обработки глубоких отверстий, необходимость в создании которых может возникнуть, скажем, в валах, осях, штоках, стволах артиллерийских и стрелковых систем.
  • Центровальные. С их помощью можно создавать центровые отверстия, местом выполнения которых выступают торцы заготовок.

Заключение

Сверлильные станки на сегодняшний день являются наиболее предпочтительным оборудованием для выполнения отверстий в различных деталях и заготовках. Причем, чтобы работа, осуществляемая этим оборудованием, была наиболее эффективной, следует правильно подобрать его. Для этого нелишне будет ознакомиться с его устройством и принципом работы. Учитывая, что эти станки представлены в широком многообразии, очень важно подобрать такую модификацию, которая будет в полной мере отвечать предъявляемым требованиям, для чего необходимо учитывать особенности работы, которые планируется выполнять при помощи сверлильного оборудования.

Устройство сверлильного станка, его модернизация

Работа по изготовлению отверстий или выполнению других технологических операций в металле может выполняться в бытовых и производственных условиях на сверлильных станках разного типа и разной конструкции. Ниже рассмотрен принцип работы, классификация, основные составные части изделия, которые присутствуют в любой модели. Уделено внимание способам модернизации, которые улучшают работу оборудования, что позволяют повысить производительность труда и обеспечить точность изготовленных отверстий в необходимых пределах.

Принцип работы станков и классификация

При формировании отверстия или выполнении других видов операций происходит 2 вида движения инструментом – вращательное и поступательное. Это заложено в принцип работы любой модели станка. Устройство оборудования и работа по сверлению отверстий зависит от конструкции и технических возможностей модели.

Сверлильное оборудование, выпускаемое российскими и зарубежными производителями, классифицируют по следующим признакам:

  • назначению (специализированные, специальные и универсальные);
  • типу обрабатываемого материала (металл, камень, пластмасса, стекло, дерево и т.д.);
  • типу конструкции (радиальные, вертикальные , горизонтальные, алмазно-, координатно- и горизонтально расточные, разные);
  • типу стола (подъемный, поворотный, плавающий, крестовой, обычного исполнения);
  • типу установки (стационарные, передвижные, переносные);
  • способу питания (от электросети 220 или 380 В);
  • способу управления (ручные, полу- и автоматические, с ЧПУ и автоматизированные);
  • количеству шпинделей (одно- и многошпиндельные);
  • классу точности (нормально и повышенной);
  • массе (легкие, средней тяжести и тяжелые);
  • наличию дополнительных опций.

Принцип действия сверлильных универсальных станков

К этой группе относят широкий ассортимент моделей следующих типов:

  • вертикального;
  • горизонтального;
  • радиального;
  • одношпиндельные настольные;
  • многошпиндельные.

Оборудование вертикального типа – большая группа сверлильных станков настольных и относящихся к средней группе по сложности. Устройства первого типа изготавливают и обрабатывают отверстия диаметром не более 18 мм, второго – не более 50 мм.

Базовыми элементами являются:

  • плита опорная или станина из чугуна или стали с жестко закрепленной стойкой;
  • стойка колонна со специальной головкой;
  • головка с бабкой шпиндельной и электродвигателем с ременной передачей;
  • бабка шпиндельная с патроном под инструмент.

Станки настольного вида закрепляются на столе, если в станине для этого предусмотрены отверстия или просто устанавливают на удобную для работы высоту.

Характерная особенность – движение шпинделя относительно рабочего стола, а значит и изготовление отверстий или работа над ними осуществляется в вертикальной плоскости. Его вращение происходит за счет работы электродвигателя посредством зубчатой передачи.

Модели сверлильных станков горизонтального типа используют при изготовлении отверстий, которые имеют большую глубину. При этом легкие по весу и не длинные заготовки и детали вращаются относительно инструмента, а тяжелые и длинные – остаются неподвижными по отношению к нему.

У станков радиального типа заготовка, в которой может выполняться отверстия диаметром не более 100 мм, крепится к плите или рабочему столу. Принцип его работы – инструмент надежно закрепляется в шпинделе и перемещается относительно изделия, в котором выполняется необходимая технологическая операция. Для этого в плите имеются специальные пазы Т-образной формы или станок оборудован головкой поворотной конструкции. За счет переключения рукояток в соответствующее положение происходит регулирование двух основных параметров — подачи и частоты вращения. У некоторых моделей помимо этих показателей может регулироваться высота установки шпинделя. Происходит это за счет перемещения траверсы, расположенной на специальной колонне. Таким образом происходит установка обрабатывающего инструмента на нужную высоту, что позволяет устранить люфт при подходе инструмента к заготовке.

Настольные станки, используемые в домашних условиях, учебных целях или небольших мастерских, как правило, одношпиндельные и используются при выполнении и обработке отверстий небольшого диаметра в ручном режиме. Есть модели, которые оснащены магнитной подошвой, что позволяет выполнять необходимые работы по месту их проведения в труднодоступных местах и полевых условиях. Магнит, расположенный внутри основания компактного станка, надежно крепит его к поверхности, выполненной из металла. Принцип работы их тот же, что и у стационарных моделей.

Сверлильные станки многошпиндельные используются при изготовлении отверстий в однотипных деталях в многосерийном и массовом производстве. Могут выполняться выполняют поэтапно разноплановые операции на одной заготовке. Для этого в шпинделе расположены сверла разного диаметра, которые обрабатывают заготовку, начиная с самого малого размера и далее до требуемого размера, указанного в конструкторской документации. Такие станки могут выполнять одновременно несколько отверстий в детали или заготовке. Многошпиндельные станки оснащаются шпинделями неподвижной конструкции или переставными.

В конструкцию оборудования может входить охлаждающее устройство. С его помощью подается специальная жидкость для охлаждения при выполнении разноплановых операций в твердых материалах. Это позволяет продлить срок эксплуатации режущего инструмента и не допустить его перегревания в процессе работы.

Особенности конструкции сверлильных станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ управляются при помощи специальной программы, куда внесены параметры обработки. На таком оборудовании выполняют на производстве комплексные работы на заготовках, включая фрезерные операции, изготовление вертикальных и горизонтальных отверстий в заготовке и выборку пазов. Производители выпускают модели в ассортименте. Это станки с одной или набором шпиндельных головок, вертикального и горизонтального типа, многооперационные. Режущий и обрабатывающий инструмент может заменяться вручную или автоматически (иметь магазин инструмента или револьверную головку). Оснащается такое оборудование столами разного типа (маятниковыми, поворотными, наклонными), кондукторами навесного типа, патронами быстросъемными и др. Это позволяет повысить производительность труда, количество и качество выпускаемой продукции и обезопасить работающего от получения травм.

Читайте также  Азотирование стали в домашних условиях

При подборе модели конкретного станка помимо его типа обращают внимание на такие параметры:

  • напряжение, В;
  • мощность, кВт;
  • максимальный размер диаметра отверстия в мм, который можно получить на оборудовании;
  • скорость подачи в мм в минуту;
  • максимальную глубину отверстия в мм;
  • частоту вращения, об./мин.

Кроме того, во многих случаях обращают внимание на габаритные размеры изделия и рабочего стола, а также массу станка, указываемую в кг или тоннах.

Информация о конкретной модели и сведения о конструкции станков российских производителей указывается в маркировке изделия и его паспортных данных. В паспорте описано устройство сверлильного станка и принцип работы, неполадки и способы их устранения.

Условное обозначение состоит из цифр и букв:

1 – цифра 2, указывающая на принадлежность к группе станков по ЭНИИМС;

2 – буква, указывающая на тип модернизации;

3 – цифра, обозначающая тип станка: 1 – вертикальный, 2 – полуавтомат одношпиндельный, 3 – полуавтомат многошпиндельный, 4 – координатно-расточной одностоечный, 5 – радиальный, 6 – расточной, 7 – алмазно-расточной; 8 – горизонтально-расточной; 9 – разные;

4 – цифры, указывающей максимально возможный диаметр сверления в мм.

Перед типом станка или в конце аббревиатуры может стоять букв Ф с цифрой, которая означает, что станок:

  • Ф1 – с предварительным набором координат и цифровой индикацией;
  • Ф2 – с прямоугольной или позиционной системой;
  • Ф3 – с контурной системой;
  • Ф4 – с универсальной системой;

Если после всех этих условных букв и цифр имеется еще буква Н или П, то это означает, что станок соответственно нормальной или повышенной точности.

Способы модернизации сверлильных станков

Общее устройство конкретной модели оборудования и особенности работы указаны в паспорте на изделие. Но не всегда потребителя устраивают технические возможности приобретенного в торговой сети станка и он старается его модернизировать. Это может быть доработка без изменения технических параметров станка и с их изменениями. Работы ведутся в разных направлениях. Кто-то дооснащает рабочее место подсветкой, а кто-то усовершенствует процесс зажима детали или устраняет люфт пиноли.

Чтобы не зажимать каждый раз заготовку или деталь вручную изготавливают специальное зажимное устройство, работающее в автоматическом режиме. Для этого используют сжатый воздух или жидкость, которая подается под определенным давлением. Устранение люфта пиноли позволит режущему инструменту не смещаться при входе в заготовку. Добиться такого результат поможет правильная установка зазора. Он должен быть такой величины, чтобы шпиндель быстро принял необходимое и точное для качественной работы положение. Для этого изготавливают специальные приспособления и ими оснащают действующую модель.

Сверлильное оборудование относят ко 2-ой группе станков (сверлильные и расточные) по классификации, разработанной ЭНИИМС (экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков). Устройства сложной и простой конструкции предназначены для выполнения операций по проделыванию отверстий (сквозных или глухих, цилиндрической или конической формы) и их обработке в разных материалах. Это могут быть технологические операции по рассверливанию, развертыванию, зенкерованию, нарезанию резьбы, снятию фасок и вырезанию дисков определенного диаметра. Для выполнения конкретной операции используют специально применяемые для этих целей инструменты. Это сверла, развертки, метчики, головки резьбонарезные, зенкеры, инструментальные магазины..

Устройство сверлильного станка

Сверлильный станок является универсальным оборудованием, с помощью которого можно выполнять операции по формированию отверстий с различной конфигурацией. Для ознакомления с устройством рекомендуется изучить компоновку самой популярной модели с вертикально расположенным шпинделем.

Общие сведения о конструкции

Независимо от того, как выполнено устройство сверлильного станка, принцип его работы остается одинаков для всех типов. С помощью вращающегося сверла происходит обработка деревянных, металлических или полимерных изделий.

Для выполнения этой операции конструкция станка должна состоять из плиты-основания, на которую монтируются другие компоненты оборудования. В вертикально ориентированных моделях сверлильный блок устанавливается на опорную стойку. Она может выполнять две функции – фиксация обрабатывающей части и ее смещение в вертикальной плоскости.

Кроме этого к особенностям конструкции можно отнести следующие факторы:

  • тип рабочего стола. В одних моделях он стационарный и его функцию выполняет опорная плита. Такая конструкция актуальна для обработки массивных изделий. Сверлильное оборудование с перемещаемым рабочим столом по опорной стойке применяется для выполнения точных операций;
  • сопряжение сверлильного блока с электродвигателем. Это выполняется с помощью ременной передачи. На валах компонентов установлены шкивы различных диаметров. Изменяя положение приводного ремня корректируется число оборотов шпиндельной головки;
  • возможность сверления деталей под углом. Это можно выполнить с помощью поворотного рабочего стола. Альтернативным вариантом является наличие механизма смещения в сверлильном блоке.

Это основные сведения об устройстве классического сверлильного станка. Они могут отличаться в зависимости от специфики конструкции, назначения и технологических требований.

Для уменьшения габаритов конструкции ременная передача может быть заменена на шестеренчатую. Однако это делается крайне редко и только для специализированных моделей.

Принцип работы сверлильного оборудования

Чтобы изучить специфику устройства сверлильного станка вертикального типа необходимо детально рассмотреть процессы, протекающие в оборудовании во время выполнения работ. Эти сведения помогут разобраться с эксплуатационными техническими качествами каждой модели станка.

Главное вращательное движение передается от электродвигателя к шпинделю сверлильной головки с помощью механизма скоростей. В классических моделях оборудования он располагается в верхней части установки. Для выполнения операции сверления необходимо опустить режущий инструмент к поверхности детали. Для первичного позиционирования можно менять положение рабочего стола либо сверлильного блока, изменяя их положение на вертикальной опорной штанге. Более точная обработка происходит с помощью механизмов вылета шпиндельной головки.

Далее следует ознакомиться с основными техническими характеристиками сверлильного станка:

  • размеры рабочего стола, возможность поворота его под определенным углом, а также наличие компонентов для фиксации готовки;
  • максимальный минимальный размер устанавливаемого сверла;
  • пределы частот вращения шпиндельной головки;
  • число скоростей;
  • типы и конструкция сверлильного патрона;
  • номинальная мощность электродвигателя.

В большинстве бытовых и полупрофессиональных моделей не предусмотрена система подачи охлаждающей жидкости. Однако при обработке изделий из высокопрочных сортов стали эта процедура является обязательной. В качестве альтернативы можно использовать специальный навесной блок. Резервуар с СОЖ устанавливается в любом удобном месте недалеко от станка. С помощью маломощного насоса жидкость поступает по подводящему патрубку, конец которого установлен на вертикально расположенной сверлильной головке.

Для уменьшения шумового эффекта рекомендуется приобретать модели с асинхронным типом электродвигателя. Но при этом следует учитывать, что эта модель более требовательна в плане эксплуатации.

Возможная модернизация заводских станков

Нередко стандартная комплектация заводского вертикально направленного сверлильного станка или его конструкция не устраивает пользователя. В таком случае предпринимаются попытки модернизации оборудования. Они заключаются в установке новых узлов и компонентов или улучшении уже существующих.

Основной проблемой бюджетных моделей является появление люфта во время выполнения операции сверления. Это происходит за счет низкой устойчивости конструкции. Решить этот вопрос можно с помощью увеличения массы опорной плиты или установки дополнительной вертикальной опорной стойки. Таким образом можно формировать отверстия небольшого диаметра с высокой точностью.

Кроме этого примера модернизации стандартные заводские модели подвергаются следующим изменениям и дополнениям:

  • применение ограничителей глубины сверления. Если таковая функция не предусмотрена в конструкции оборудования — на сверло можно установить специальный ограничитель;
  • подключение устройства для плавного запуска электродвигателя. Благодаря ему во время первичного запуска оборудования не будут появляться рывки;
  • модернизация рабочего стола. Для фиксации заготовки можно использовать модели с электромагнитной подушкой. Если предполагается обработка сложных по конфигурации изделий — монтируется поворотный механизм;
  • установка автономной точки освещения. Она положительным образом повлияет на качество выполняемых работ.

Для безопасности эксплуатации оборудования во время подключения рекомендуется использовать УЗО. Для настольных моделей важно правильно подобрать станину. Она должна быть максимально устойчивой и иметь функцию регулирования уровня.

С подробным устройством вертикально ориентированного сверлильного станка можно ознакомиться в видеоматериале:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: