вертикально сверлильный станок для чего
Сверлильный станок — назначение, классификация
Назначение сверлильных станков
Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала. Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты. Формообразующими движениями при обработке отверстий на сверлильных станках являются главное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи инструмента по его оси.
Основной параметр станка — наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали). Кроме того, станок характеризуется вылетом и наибольшим ходом шпинделя, скоростными и другими показателями.
Классификация сверлильных станков
Сверлильные станки делятся на следующие типы:
Модели станков обозначают буквами и цифрами. Первая цифра обозначает, к какой группе относится станок, вторая — к какому типу, третья и четвертая цифры характеризуют размер станка или обрабатываемой заготовки. Буква, стоящая после первой цифры, означает, что данная модель станка модернизирована (улучшена). Если буква стоит в конце, то это означает, что на базе основной модели изготовлен отличный от него станок.
Например, станок модели 2Н118 — вертикально-сверлильный, максимальный диаметр обрабатываемого отверстия 18мм, улучшен по сравнению со сверлильными станками моделей 2118 и 2А118. Станок модели 2Н118А также вертикально-сверлильный, диаметр обрабатываемого отверстия 18мм, но он автоматизирован и предназначен для работы в условиях мелкосерийного и серийного производства.
В зависимости от области применения различают универсальные и специальные сверлильные станки. Находят широкое применение и специализированные сверлильные станки для крупносерийного и массового производства, которые создаются на базе универсальных станков путем оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы.
Из всех сверлильных станков можно выделить следующие основные типы универсальных станков: одно- и многошпиндельные вертикально-сверлильные; радиально-сверлильные; горизонтально-сверлильные для глубокого сверления.
Сверлильные станки с ручным управлением
Рис. 1. Вертикально-сверлильный станок:
1 — колонна (станина); 2 — электродвигатель; 3 — сверлильная головка; 4 — рукоятки переключения коробок скоростей и подач; 5 — штурвал ручной подачи; 6 — лимб контроля глубины обработки; 7 — шпиндель; 8 — шланг для подачи СОЖ; 9 — стол; 10 — рукоятка подъема стола; 11 — фундаментная плита; 12 — шкаф электрооборудования.
На станине 1 станка размещены основные узлы. Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3, несущая шпиндель 7 и электродвигатель 2 Заготовку или приспособление устанавливают на столе 9 станка, причем соосность отверстия заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки.
Управление коробками скоростей и подач осуществляется рукоятками 4, ручная подача — штурвалом 5. Глубину обработки контролируют по лимбу 6. Противовес размещают в нише, электрооборудование вынесено в отдельный шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках ее верхняя плоскость используется для установки заготовок. Охлаждающая жидкость подается электронасосом по шлангу 8. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса, остальные узлы — вручную.
Сверлильная головка 3 представляет собой чугунную отливку, в которой смонтированы коробка скоростей, механизмы подачи и шпиндель. Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, переключениями которых с помощью одной из рукояток 4 шпиндель получает различные угловые скорости. Частота вращения шпинделя, как правило, изменяется ступенчато, что обеспечивается коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 2.
В отличие от вертикально-сверлильного в радиально-сверлильном станке оси отверстия заготовки и шпинделя совмещают путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в радиальном и круговом направлениях (в полярных координатах). По конструкции радиально-сверлильные станки подразделяют на станки общего назначения, переносные для обработки отверстий в заготовках больших размеров (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия) и самоходные, смонтированные на тележках и закрепляемые при обработке с помощью башмаков.
Сверлильные станки с ЧПУ
Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ.
Рис. 2. Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ:
1 — автономная стойка УЧПУ; 2 — шкаф силового электрооборудования; 3 — револьверная головка; 4 — стол; 5 — шаговый электродвигатель; б, 7, 8, 11 — блоки управления; 9 — кодовый преобразователь; 10 — считывающее устройство.
Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и легкого прямолинейного фрезерования деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства. Револьверная головка 3 с автоматической сменой инструмента и крестовый стол 4 позволяют производить координатную обработку деталей типа крышек фланцев, панелей без предварительной разметки и применения кондукторов.
Другие статьи по сходной тематике
Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.
Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т
Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.
Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах
Вертикальный сверлильный станок – для чего и почему
Вертикальный сверлильный станок – это техника, необходимая для создания глухих и сквозных отверстий, а также для дополнительной обработки полученных иным методом отверстий. Она часто используется для рассверливания отверстий, которые требуют максимальной точности.
Также агрегаты данного типа демонстрируют свою эффективность при нарезании внутренней резьбы и при создании дисков из сплошного листового материала. Другими словами, вертикальные станки – это универсальные помощники, на которые можно возложить выполнение ряда непростых задач.
Конечно же, технологические возможности оборудования не ограничиваются вышеприведенными операциями. Функционал техники гораздо шире, чем может показаться на первый взгляд. Это стало причиной широкого ее применения в самых разных сферах.
Особую популярность такие станки обрели в мелкосерийном производстве. Для выполнения частных задач они подходят идеально. Однако, если рабочий цех оснастить должным образом, подобные агрегаты станут незаменимым инструментом в сфере массового производства.
Виды вертикальных сверлильных станков
Все вертикальные сверлильные станки можно распределить по следующим категориям:
Все эти агрегаты могут быть дополнены числовым программным управлением, что делает работу на них проще, эффективней, а результаты – точнее. Рассмотрим особенности каждого из видов станков.
Одношпиндельные агрегаты настольного типа – это небольшие по размеру станки, которые рассчитаны в основном на получение отверстий диаметром до 16 миллиметров. Также с помощью этой техники можно зенкеровать и зенковать заготовку. С нарезанием резьбы одношпиндельные настольные станки также справятся.
Среди преимуществ эти станков стоит выделить малые габариты, умеренное энергопотребление и низкий уровень издаваемого во время работы шума. Пожалуй, это единственные вертикальные станки, которые подходят для эксплуатации в бытовых условиях.
Если же речь идет о больших цехах или мастерских, то для этих условий идеально подойдет напольный станок, список возможных операций которого гораздо шире. Особенностью конструкции этой техники можно считать наличие специальных подножек, которые облегчают монтаж достаточно тяжелого агрегата на самых разных поверхностях. Также конструкция включает такие элементы как рабочую стойку, шпиндель, фундаментную плиту, механизм подачи и коробку скоростей.
Для получения крупных отверстий в условиях цеха такой техники, все же, недостаточно. И тут на помощь приходят массивные редукторные станки, которым можно поручить такую работу. Если же такой агрегат комплектуется числовым программным управлением, то он и вовсе становится незаменимым помощником на производстве, так как позволяет получать практически любые отверстия с максимальной точностью. Подобные агрегаты комплектуются системой индикации, которая предоставляет оператору нужную информацию.
Станок вертикально-сверлильный имеет свои особенности. Во-первых, сверление осуществляется путем перемещения заготовки относительно инструмента, который крепится с помощью специальных переходных втулок и патронов. Во-вторых, встроенный стол поворачивается вокруг основной колонны, что делает более удобной работу с большими заготовками. Стоит также отметить, что эта техника имеет достойные показатели производительности. Их сервисное обслуживание при этом порадует мастера своей простотой.
Расшифровка обозначений
Как вам, наверняка, уже приводилось видеть, у каждого станка вертикально-сверлильного есть свое буквенно-числовое обозначение. Какую же информацию несут под собой эти шифры?
Первая цифра в названии станка говорит о том, к какой группе он принадлежит. Вторая цифра определяет тип агрегата. Третья и четверная цифра указывают на габариты станка. Если после первой цифры стоит буква, то перед нами улучшенная модель агрегата. Стоящая же после всех цифр буква информирует о том, что на базе станка была создана усовершенствованная модель.
Устройство вертикального станка и алгоритм работы
Каждый агрегат вертикального типа состоит из нескольких конструктивных деталей. В большинстве случаев он являет собой фундаментальную плиту, куда водружается колонна. На колонне располагается электродвигатель и шпиндельная головка с инструментом. На направляющих фиксируется шпиндельная бабка, что позволяет перемешать посредством штурвала шпиндель в вертикальной плоскости.
Также конструкция имеет рабочий стол, на котором обрабатывается заготовка. Чаще всего производители станков оснащают стол механизмом подъема и опускания. В некоторых случаях стол может поворачиваться вокруг оси колонны для большего удобства оператора.
Алгоритм работы за вертикальным сверлильным станком выглядит следующим образом:
Многие производители оборудования комплектуют станки многоскоростным редуктором, который позволяет выбирать оптимальную частоту для конкретной операции. В целях безопасности агрегаты оснащаются электрическим шкафом, который обеспечивает при необходимости защитное отключение техники.
Тонкости покупки
Вы удивитесь, но в среднем стоимость вертикального сверлильного станка весьма умеренна. При этом чтобы выбрать идеальный для своих целей агрегат, нужно тщательно узнавать у поставщика технические характеристики конкретных моделей. Для домашней эксплуатации вполне достаточно настольного аппарата.
Нужно также учитывать, что наличие числового программного управления делает технику более дорогой. Тем не менее, если станок будет использоваться в производственных целях, то ЧПУ станет весьма выгодной инвестицией, которая повысит качество и точность проведения большинства сверлильных операций. Практика показывает, что приобретение компьютеризированной техники окупается очень быстро. Главное – подобрать подходящий по всем параметрам аппарат, который будет справляться с поставленной задачей.
Устройство и особенности эксплуатации сверлильных станков
Сверлильный станок – это устройство, служащее для формирования отверстий в деталях из различных материалов. Технические возможности современных станков данной категории позволяют использовать их не только для создания отверстий, диаметр которых доходит до 100 мм, но и для выполнения целого перечня других технологических операций.
Для любого рода деятельности можно выбрать подходящий сверлильный станок, будь то домашняя мастерская, автосервис или производственный цех
Применение, конструкция и принцип действия сверлильных станков
Сверлильные станки позволяют создавать в деталях из различных материалов сквозные или глухие отверстия. Выполняются эти технологические операции при помощи такого режущего инструмента, как сверло, за счет которого и обеспечивается снятие стружки с обрабатываемого материала.
Большинство аппаратов данного типа составляют промышленные сверлильные станки. Количество моделей для бытового использования, отличающихся значительно меньшей функциональностью по сравнению с профессиональными устройствами, незначительно. Между тем именно на примере простой конструкции бытовых моделей удобнее всего знакомиться с принципом работы сверлильного станка и его базовыми элементами.
Малогабаритный бытовой сверлильный станок
Бытовая модель – это, как правило, настольный сверлильный станок, который отличается компактными габаритами и устанавливается на поверхности верстака или на любом другом возвышении, которое обеспечивает удобство его использования. В подавляющем большинстве случаев это вертикально-сверлильный станок, устройство которого является наиболее типичным для оборудования подобного назначения.
Базовыми элементами сверлильного станка, используемого как в домашних, так и в бытовых условиях, выступают:
Основные узлы сверлильного станка
Технологические операции, для которых предназначен вертикальный сверлильный станок, выполняются за счет двух движений шпинделя: основного и вспомогательного. Первое движение – это вращение шпиндельного узла, а второе – его перемещение в вертикальном направлении. Свое название вертикально-сверлильный станок как раз и получил за то, что его шпиндель совершает движение подачи в вертикальном направлении. За выполнение такого движения отвечает специальная ручка-штурвал, расположенная на боковой части корпуса аппарата.
Элементы конструкции бытового сверлильного оборудования и их взаимодействие
Шпиндельный узел как производственного, так и бытового сверлильного станка приводится в действие посредством электродвигателя, сообщающего крутящий момент валу ременной передачи. Сверлильные станки, предназначенные для бытового использования, оснащаются электродвигателями, мощность которых составляет 250–1000 Вт.
Асинхронный двигатель настольного сверлильного станка Sturm BD7037 мощностью 370 Вт
На многих моделях бытовых станков сверлильной группы скорость вращения режущего инструмента можно регулировать, что обеспечивается за счет использования в их конструкции валов ременной передачи разного диаметра. Принцип регулирования скорости вращения шпинделя на таких станках достаточно прост: при выключенном приводном электродвигателе ремень просто перекидывается в канавку той части шкива, которая имеет другой диаметр. По такому принципу скорость вращения шпинделя можно регулировать в диапазоне 450–3000 об/мин.
Узел ременной передачи станка Proma PTB-16B230
На станках для бытового использования обычно устанавливаются сверлильные патроны, идентичные зажимным устройствам ручных электродрелей. Такие патроны с 3 самоцентрирующимися кулачками рассчитаны на фиксацию сверл, диаметр которых доходит до 12 мм. Для работы с этим патроном необходим специальный ключ, при помощи которого осуществляется зажим или ослабление фиксирующих кулачков.
При выборе станка обратите внимание на минимальный диаметр зажимаемого в патроне сверла – кулачки некоторых моделей не могут фиксировать сверла калибром менее 3 мм
Технические возможности сверлильных станков бытового назначения позволяют обрабатывать детали, высота которых находится в интервале 200–900 мм. Данный параметр зависит от того, на какую высоту сверлильная головка может подниматься на стойке оборудования. Принцип перемещения сверлильной головки по колонне станка у различных моделей может варьироваться. На самых простых и легких устройствах рабочая головка перемещается на требуемую высоту вручную, а на более крупном и тяжелом оборудовании для этого предусмотрена специальная рукоятка-штурвал, которая соединена с приводным механизмом.
Для фиксации сверлильной головки в требуемом положении и для ее установки на необходимой высоте перед началом обработки используется специальная рукоятка. Регулировать и фиксировать положение рабочей головки перед началом сверления необходимо потому, что величина вылета патрона из шпиндельного узла достаточно невелика и составляет в зависимости от модели агрегата 50–400 мм.
Органы настройки глубины сверления станка НС12А: 1 – гайка указателя; 2 – выступ указателя; 3 – штурвал; 4 – хомут; 5 – фиксирующий винт; 6 – гильза шпинделя
Важным параметром, по которому оценивают любой сверлильный станок, является вылет сверла. Этот параметр, который у разных моделей бытовых станков может находиться в интервале 100–200 мм, характеризует расстояние от оси вращения режущего инструмента до оси стойки-колонны (от него зависит то, на каком расстоянии от края детали можно просверлить отверстие).
Основным требованием к плите-основанию сверлильного станка, которая должна обеспечивать его устойчивое положение на любой горизонтальной поверхности, является ее массивность и габариты, достаточные для того, чтобы уравновешивать массу остальных конструктивных элементов оборудования.
Назначение верхней части такой плиты – служить рабочим столом, поэтому ее делают максимально ровной с несколькими пазами. Центральный из этих пазов используется при сверлении сквозных отверстий и необходим для того, чтобы в процессе выполнения такой технологической операции избежать повреждений сверла и поверхности рабочего стола. Остальные пазы на поверхности рабочего стола нужны для закрепления различных зажимных приспособлений.
Основание станка PROHHON-TBM-220 имеет прорези для закрепления тисков
Вертикальное перемещение сверла, закрепленного в патроне, осуществляется за счет рычажного механизма, приводимого в действие специальной рукояткой. Такая рукоятка, расположенная на боковой поверхности корпуса станка, специально подпружинивается, что обеспечивает ее автоматический возврат в исходное состояние после того, как воздействие на нее прекращается.
Электродвигатель на бытовых моделях питается преимущественно от электрической сети с напряжением 220 В. Он запускается и останавливается при помощи кнопочной станции. На отдельных моделях бытовых сверлильных станков, технические возможности которых позволяют нарезать внутреннюю резьбу, предусмотрен реверсивный запуск электродвигателя.
Дополнительные устройства для бытовых сверлильных станков
Настольно-сверлильный станок, предназначенный для использования дома, может оснащаться дополнительными устройствами, которые значительно повышают его функциональность и эргономичность.
Станок «Калибр СС-13» с дополнительным подъемным рабочим столом
Перечислим такие устройства.
Быстроразъемный зажим сверлильного станка BOSCH PBD 40
Сверлильные аппараты для использования в производственных условиях
Достаточно взглянуть на чертежи или фото производственных сверлильных станков, чтобы понять, что они представляют собой значительно более сложные устройства, чем бытовые модели. Большая часть моделей таких станков – это универсальное оборудование, позволяющее выполнять не только сверление по металлу и прочим материалам, но и ряд других технологических операций.
Многошпиндельный сверлильный станок GILLARDON RF 25
К производственным сверлильным станкам относятся устройства следующих категорий.
Станки настольного типа
Такие станки отличаются небольшими размерами и незначительным весом. Их применяют для сверления отверстий, имеющих небольшой диаметр.
Вертикально-сверлильные (колонные) станки
Эти станки используют для оснащения мелкосерийных и единичных производств. С их помощью можно получать в заготовках из металла отверстия, диаметр которых находится в интервале 18–75 мм.
Данное оборудование служит для обработки массивных деталей из металла или заготовок, в которых необходимо сформировать отверстия с центрами, расположенными по дуге окружности. Устройство сверлильного станка этой категории характеризует достаточно большой вылет шпиндельного узла, величина которого может доходить до 1300–2000 мм.
Использование таких станков актуально в тех случаях, когда предъявляются высокие требования к точности расположения нескольких отверстий в детали.
На этих устройствах обрабатывают отверстия, отличающиеся значительной глубиной (валы, оси, штоки и др.).
Такое оборудование используется для формирования центровых отверстий, расположенных на торцах обрабатываемых деталей.
На агрегатах, оснащенных несколькими шпиндельными головками, может одновременно выполняться обработка множества отверстий, расположенных в вертикальной, горизонтальной и наклонной плоскостях.
На устройствах сверлильно-фрезерной, сверлильно-токарной, сверлильно-долбежной и ряда других категорий могут одновременно выполняться различные технологические операции.
Универсальный сверлильно-фрезерный станок Stalex-LM1450-2
Наиболее распространенными считаются станки вертикально- и горизонтально-сверлильной группы. Многие современные модели сверлильных станков оснащают системами числового программного управления, что позволяет серьезно повысить производительность такого оборудования и обеспечить высокую точность обработки. Станки с такой системой управления используют преимущественно для оснащения серийных и крупносерийных производственных предприятий.
Среди специального сверлильного оборудования следует упомянуть магнитные станки, которые применяются для получения отверстий в крупногабаритных деталях. Такие устройства, оснащенные специальным магнитным основанием, размещаются непосредственно на поверхности обрабатываемой детали и надежно удерживаются на ней за счет мощного магнитного поля. Большим преимуществом станков данной категории является то, что их можно располагать в любом пространственном положении.
Уникальная конструкция магнитных станков предоставляет возможность обрабатывать металл там, где это невозможно сделать обычным оборудованием
Использование на мебельных фабриках современного сверлильно-присадочного оборудования, обладающего большой универсальностью и функциональностью, позволяет оперативно изготавливать с его помощью мебельные конструкции даже по самым сложным чертежам.
Возможности и устройство промышленного сверлильного оборудования
Сверлильное оборудование, предназначенное для промышленного использования, устроено намного сложнее, чем бытовые модели. Это заметно, как было сказано выше, даже по фото таких агрегатов. Подача режущего инструмента на этом оборудовании может выполняться не только вручную, но и в автоматическом режиме. Практически на любом из таких станков предусмотрена возможность регулирования скорости вращения шпиндельного узла и величины подачи, за что отвечают коробка скоростей и коробка подач соответственно.
Настольные сверлильные станки профессионального класса отличаются от бытовых моделей высокоточными комплектующими, начиная от опорных подшипников и заканчивая патроном
Поскольку такие станки используются более интенсивно и для решения ответственных задач, их кинематическая схема отличается более сложным и надежным исполнением. Во многих из современных моделей данных аппаратов предусмотрена опция автоматического реверсирования направления подачи и вращения режущего инструмента в тот момент, когда он достигает требуемой глубины обработки.
Шпиндельный узел большинства моделей такого оборудования оснащен механизмом автоматического подвода к поверхности обрабатываемой детали. Практически обязательной опцией для данных станков является автоматическая подача охлаждающей жидкости в зону обработки в тот момент, когда такая обработка начинается.
Конструкция сверлильной головы промышленного станка
В последнее время промышленные предприятия активно оснащаются сверлильными станками, работой которых управляет система ЧПУ. Преимуществом использования такого оборудования является то, что в них автоматизированы основные и вспомогательные технологические операции, что позволяет значительно повысить их производительность по сравнению с моделями, управляемыми вручную.
Промышленные станки сверлильной группы, как уже говорилось выше, способны выполнять различные технологические операции:
Зенковка углубления на промышленном станке
Правила работы на сверлильном станке
Работа на сверлильном оборудовании может быть сопряжена с риском травмирования оператора, если при этом не соблюдаются требования безопасности. В частности, риск для здоровья и даже жизни оператора, работающего на сверлильном агрегате, могут представлять:
Важнейшим требованием по безопасности работы на сверлильном оборудовании является использование технически исправных и проверенных приспособлений и инструментов (и только по их прямому назначению).
Большое значение для исправной работы станка и получения с его помощью качественных отверстий имеет режущий инструмент. Он должен быть хорошо и правильно заточен, а также выбран в соответствии с материалом детали, в которой необходимо просверлить отверстия. В процессе обработки режущий инструмент интенсивно нагревается, что может привести к его быстрому износу и выходу из строя. Чтобы минимизировать такой риск, в процессе обработки необходимо выполнять охлаждение инструмента при помощи специальной жидкости или обычной воды.
Некоторые особенности имеет процесс сверления отверстий, глубина которых больше 5 диаметров используемого инструмента. В процессе формирования таких отверстий инструмент следует периодически извлекать и освобождать незаконченное отверстие от скопившейся стружки, которая может привести к заклиниванию сверла.
В целом техника работы на сверлильном оборудовании и правила его регулярного профилактического обслуживания не вызывают больших сложностей, обучиться им можно достаточно быстро. При соблюдении этих правил оборудование прослужит вам долго, и вы сможете эффективно использовать его для получения точных и качественных отверстий.