Из чего состоит сверлильный станок

Сверлильный станок. Виды и устройство. Работа и применение

Сверлильный станок – это оборудование, предназначенное для обработки отверстий в металле и прочих материалах. Устройство имеет схожий принцип действия с ручной дрелью, но обладает более усложненной конструкцией, которая позволяет проводить точную регулировку. Данное оборудование производится в различных модификациях в зависимости от предназначения. Для обеспечения сверления в станок устанавливаются расходные материалы – сверла, метчики, развертки или фрезы.

Где используется сверлильный станок

Станки для сверления являются распространенными в производстве и бытовом пользовании. Их можно встретить практически везде. Подобные станки часто имеют в своем распоряжении автолюбители, а также профессиональные слесари и столяры. Практически не существует ремонтного предприятия, среди оборудования которого нет сверлильного станка.

Использование данного оборудования позволяет выполнять различные функции:

• Сверление отверстий.
• Развертку.
• Расширение диаметра.
• Зенкование детали.
• Нарезание резьбы.

Устройство станка

Любой сверлильный станок состоит из электродвигателя, зажимного патрона для фиксации насадок установленного на шпинделе, и механизма регулировки. В зависимости от сложности конструкции возможно проведение разного объема настроек. Самые простые станки позволяют проводить обработку отверстий в одном положение только вертикально. Более сложные конструкции имеют регулируемую подставку для крепления заготовок, что позволяет выставлять их под нужным углом, делая отверстия наискось.

У сверлильных станков зачастую передача вращения от двигателя на зажимной патрон происходит не напрямую через вал, а с помощью приводного ремня. Также интересным конструктивным решением является и то, что станина для регулировки глубины сверления производит движение не заготовки к патрону, а патрона с двигателем к обрабатываемой поверхности.

Даже самая простая конструкция станка позволяет точно регулировать глубину обработки. Благодаря жесткой фиксации вала, вращающегося с насадкой, обработка деталей осуществляется с высокой точностью и без образования биения, как это бывает при использовании ручной дрели. Кроме этого, мощность станков существенно выше, чем ручного инструмента, поэтому они способны работать с более толстыми и тяжелыми насадками. Благодаря этому, обеспечивается ускоренная обработка деталей.

Классификация станков по реализации

По реализации станки можно разделить на четыре группы:

• Вертикально-сверлильные.
• Радиально-сверлильные.
• Горизонтально-сверлильные.
• Многошпиндельные.

Вертикально-сверлильные являются одними из самых первых, которые начали применяться в производстве. Они бывают в различном исполнении, и обычно способны на обработку отверстий диаметром до 50 мм. Данное оборудование позволяет проводить регулировку только в вертикальной плоскости. Сама деталь закреплена или уложена неподвижно. Для поднимания или опускания шпинделя с патроном и сверлом используется зубчатая передача. В результате двигается и вертикально установленный двигатель, подсоединенный к шпинделю с помощью ремня. Электродвигатель обычно защищается кожухом, который блокирует попадание стружки.

Радиально-сверлильные работают практически по такому же принципу, что и вертикальные. Колонна для их крепления сделана из круглого вала, что позволяет проводить регулировку не только вверх и вниз, но и обеспечить движение по горизонтали. Фактически применяя такое оборудование можно проводить регулировку точки опускания сверла на самом станке, а не передвигать заготовку на столе или плите. Зачастую радиальная установка весит несколько тонн, и встречается только на крупных предприятиях и мастерских.

Горизонтально-сверлильные обычно используются для проделывания глубоких отверстий. Как правило, это тяжелое оборудование, которое имеет рельсу с площадкой для укладки заготовки. Конструкция станка позволяет двигать заготовку на сверло или наоборот направлять патрон с двигателем на обрабатываемую деталь. Это позволяет комфортно работать с заготовками различного веса и размера.

Многошпиндельные могут выполнять несколько задач. Каждая операция делается поэтапно. Подобные станки трудно спутать с другими разновидностями. Их особенность заключается в том, что они имеют несколько патронов. Как только один из них проделал требуемый объем работ, проводится быстрое приключение на другой, в котором закреплено нужное сверло, фреза или развертка.

Разновидности станков по предназначению

Сверлильный станок используется повсеместно, поэтому неудивительно, что его конструкция претерпела изменения под определенные цели.

Среди всего разнообразия сверлильного оборудования, можно выделить три категории станков:

1. Универсальные.
2. Для глубоких отверстий.
3. Специальные.

Универсальные предназначены для выполнения широкого перечня операций с металлами. Именно такое оборудование закупается при ограниченном бюджете, когда необходим многофункциональный инструмент позволяющий заменять, как можно больше узкоспециализированного оборудования. Универсальный сверлильный станок позволяет провести сверления заготовки, зенкование, а также нарезку резьбы. В его патрон можно закрепить тонкую цилиндрическую деталь и провести заточку или полировку прижимая напильник.

Сверлильный станок для глубоких отверстий применяется исключительно для узкоспециализированной обработки однотипных деталей. Их можно встретить на промышленном производстве, когда на линии или конвейере требуется выполнение одной задачи, которая повторяется с большой частотой. Такое оборудование имеет мощный двигатель, позволяющий сверлить глубокое отверстие с минимальными затратами времени. Подобные станки тяжелые и дорогие, поэтому не нашли бытового применения в связи со своей узкой специализацией.

Специальные станки могут выполнять одновременно несколько однотипных задач. В отличие от оборудования для глубоких отверстий, они могут обрабатывать только один тип заготовок, который имеет определенную форму. Зачастую вставить любой другой предмет, чтобы проделать в нем отверстия или нарезать резьбу не удастся. Такие установки обеспечивают самую высокую скорость обработки и зачастую не выпускаются многосерийным производством. Для многих промышленных предприятий их делают под заказ, отталкиваясь от шаблона заготовки, которую станок должен подготавливать.

Разновидности

Станки одного типа могут отличаться между собой по нескольким критериям:

• Массе.
• Точности.
• Уровню амортизации.
• Мощности двигателя.
• Частоте вращения шпинделя.

Чем тяжелее сверлильный станок, тем более надежный механизм его регулировки и оказываемое давление, с которым сверло или фреза прижимается к обрабатываемой поверхности. Уровень точности и амортизации является важным критерием в обеспечении качественной обработки. Точность определяется чувствительностью механизма регулировки и уровнем бокового биения, которое наблюдается при сверлении. Что касается амортизации, то от ее жесткости зависит удобство работы, а также качество обработки. Со временем элементы амортизации изнашиваются, в результате чего появляются люфты. В связи с этим перед покупкой станка стоит обратить внимание на детали, которые позволяют проводить регулировку и поинтересоваться о наличии ремкомплектов.

Что касается мощности двигателя, то чем она выше, тем лучше. Выбирая сверлильный станок, стоит обращать внимание на соотношение мощности двигателя к корпусу устройства. Чрезмерно мощный станок на слабой подставке плохое сочетание. При сильной нагрузке возможно искривление механизма регулировки, что приводит к порче оборудования.

Обычно производитель в инструкции к станку указывает максимальную толщину насадок, которые можно в него вставлять, а также ограничения по углублению в заготовку. Данные рекомендации являются весьма условными, особенно если это касается глубины сверления. Многое зависит в первую очередь от используемого материала. Твердость металлов отличается. Мягкие отпущенные стали сверлить гораздо легче, чем закаленные заготовки. Стоит учитывать, что многое зависит не только от сверлильного станка, но и от используемых насадок. Чем жестче и качественнее сверла, метчики или развертки, тем лучший результат обработки.

Также станки отличается и по частоте вращения шпинделя. Это зависит от используемого редуктора. Большинство станков имеют показатель в 2-3 тыс. оборотов в минуту. Поскольку для различных материалов требуется сверление с определенной скоростью для продления ресурса насадок, то необходимо проводить регулировку в зависимости от типа заготовки. В отдельных станках это возможно только путем изменения частоты вращения двигателя, в то время как в других это делается путем переключения редуктора на шпинделе.

Самодельные сверлильные станки

Вне зависимости от конструкции можно с уверенностью заявить, что любой сверлильный станок относится к дорогостоящему оборудованию. Конечно, бытовые модели стоят в десятки раз дешевле, чем многотонное оборудование для производства, но тоже далеко не дешевое. В связи с этим для выполнения простейших сверлильных задач многие умельцы делают станки самостоятельно на базе обычной ручной дрели. Для этого на тяжелой плите закрепляется одна или несколько вертикальных труб, которые служат в качестве направляющей. Дрель крепится обычными зажимами к скользящей трубке, одетой поверх направляющей. Для автоматического подъема инструмента обычно применяется пружина. Для опускания дрели она просто надавливается за стационарную рукоять сверху, преодолевая сопротивление пружины. Такой простейший инструмент позволяет проводить быстрое сверление вертикальных отверстий. При необходимости дрель всегда можно снять.

Также бывают и более совершенные конструкции. Часто вместо дрели используют старые ненужные двигатели в частности от стиральных машин и прочего бытового оборудования. Для более точной регулировки опускания и поднимания шпинделя зачастую применяют рулевую рейку от легкового автомобиля.

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.

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.

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

Сверлильные станки предназначены для выполнения глухих и сквозных отверстий в деталях из различных материалов, а также для чистовой обработки внутренних цилиндрических поверхностей при помощи операций зенкерования и развертывания.

Классификация

Есть несколько основных признаков, по которым классифицируются сверлильные станки.

1. По количеству шпинделей:

• одношпиндельные;
• двухшпиндельные;
• многошпиндельные;

Одношпиндельные станки (рис. 1) наиболее распространены. Служат как в мелкосерийном, так и крупном производстве. Как правило, такими станками оснащаются и небольшие ремонтные предприятия.

Рисунок 1. Одношпиндельный сверлильный станок.

Двухшпиндельные сверлильные станки (рис. 2) служат для одновременной обработки двух одинаковых деталей или одной детали с симметричным расположением отверстий. Сегодня широкое распространение получили двухшпиндельные станки с ЧПУ благодаря высокой производительности.

Рисунок 2. Двухшпиндельный сверлильный станок

Многошпиндельные станки (рис. 3) представляют собой целые сверлильные комплексы. Управляются программно. Часто применяются в электротехнической промышленности или поточном производстве. В большинстве случаев изготавливаются на заказ.

Рисунок 3. Многошпиндельные сверлильные станки.

2. По направлению основной подачи:

• вертикально-сверлильные;
• горизонтально-сверлильные;
• радиально-сверлильные.

Вертикально-сверлильный станок – классический вариант. Подавляющее большинство сверлильных станков выполнено именно по такой схеме. Обусловлено это удобством самого процесса сверления, когда подача осуществляется в вертикальной плоскости.

В горизонтально-сверлильном станке основная подача осуществляется в горизонтальной плоскости. У этих станков, как правило, более разнообразные технологические возможности. Часто станки этой группы используются для растачивания, подрезания кромок, горизонтального фрезерования и других металлорежущих операций.

Радиально-сверлильные станки (рис. 4) оснащаются подвижной сверлильной головкой с возможностью поворота в одной или нескольких плоскостях, что позволяет проделывать отверстия в заготовке под углом без ее перестановки.

Рисунок 4. Радиально-сверлильный станок.

3. По типу управления:

• с ручным управлением;
• с полуавтоматическим управлением;
• с числовым программным управлением (ЧПУ).

Станки с ручным управлением применяются в условиях мелкого или ремонтного производства, где выпуск деталей не поставлен на конвейер.

Станки с полуавтоматическим управлением, как правило, отличаются от ручных автоматизацией рабочего движения. Единожды настраивается частота вращения шпинделя, скорость подачи и глубина сверления. Работа оператора сводится к контролю над процессом обработки и подаче заготовок.

В сверлильных станках с числовым программным обеспечением (рис. 5) процесс сверления автоматизирован. Изначально создается программа, согласно которой поэтапно обрабатывается деталь.

Рисунок 5. Сверлильный станок с ЧПУ.

4. По типу сверлильной головки:

• стандартная однопатронная;
• револьверная (рис. 5).

Рисунок 5. Револьверная головка сверлильного станка.

Также сверлильные станки классифицируются по следующим параметрам:

• мощность приводных электродвигателей;
• максимальные габаритные размеры обрабатываемой детали;
• максимальный диметр хвостовика закрепляемого сверла;

Конструкция и принцип работы

Рассмотрим конструкцию и принцип работы на примере распространенного вертикально-сверлильного станка 2Н125.

Рисунок 6. Вертикально-сверлильный станок 2Н125

Состоит сверлильный станок из следующих основных компонентов.

1. Вертикальная колонна (станина). Служит опорой для размещения всех основных узлов станка.
2. Электродвигатель. Приводит в движение через коробку скоростей шпиндельную головку. Используются как фазные, так и асинхронные электродвигатели, так как нет жестких требований по пусковому моменту. Процесс сверления начинается уже тогда, когда двигатель набирает свою проектную скорость вращения.
3. Сверлильная головка. Основной блок. Вмещает в себя коробку скоростей с механизмом изменения частоты передачи, механизм вертикальной подачи с рукояткой, лимб для точной подачи и шпиндель с патроном.
4. Рукоятка переключения коробки скоростей и подач. Служит для изменения скорости рабочих движений.
5. Штурвал ручной подачи. Вращением этой рукоятки осуществляется ручная вертикальная подача.
6. Лимб контроля глубины обработки. Представляет собой кольцевую головку с размеченной шкалой. Служит для тонкой настройки вертикальной подачи. Используется, когда сверление должно осуществляться на определенную глубину. На лимбе обязательно указывается цена деления его шкалы.
7. Шпиндель. Служит для закрепления патрона. Предает вращательное движение через патрон на сверло. Имеет возможность вертикального перемещения на направляющей, установленной в сверлильной головке.
8. Сопло подачи охлаждающей жидкости. Является частью механизма охлаждения обрабатываемой заготовки и сверла. При включении насоса подает струю смазывающе-охлаждающей жидкости в зону обработки.
9. Стол. Предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки. Имеет ряд проточек, в которые устанавливаются различные захватные приспособления (струбцины, тиски и др.).
10. Рукоятка подъема стола. Приводной орган механизма изменения уровня стола. Служит для подвода заготовки к шпинделю на максимально эффективное расстояние или для отдаления, если обрабатывается заготовка больших габаритов.
11. Фундаментная плита. Основание станка. Выполняется массивной, что обеспечивает устойчивость станка. Имеет отверстия под болты, при помощи которых осуществляется крепление к фундаменту.
12. Шкаф электрооборудования. Содержит в себе электрические схемы, управляющие реле и предохранительные элементы. На станках более поздних версий также вмещается в себя панель управления автоматизацией рабочего процесса.

Сегодня сверлильные станки представлены в самых разнообразных исполнениях. Центральная концепция, согласно которой развивается это направление станкостроения – максимальная автоматизация рабочих процессов и расширение технологических возможностей.

Читайте нас в Яндекс Дзен и подписывайтесь во Вконтакте.