Сверлильный станок работа

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.

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.

Как работают на сверлильном станке?

Сверлильный станок – специальный инструмент для создания максимально ровных и аккуратных отверстий заданного диаметра в заготовках. Помимо этого, машина используется для нарезания резьбы, развертывания, зенкерования, рассверливания.

Такие устройства имеют достаточно простое управление, однако есть масса нюансов, которые следует знать перед началом каких-либо работ. Кроме того, необходимо тщательно соблюдать все правила безопасности.

Подготовка

Перед тем, как начать работать на сверлильном станке, необходимо провести подготовительные работы. В первую очередь следует проверить:

• правильность подключения силовых элементов;
• надежность крепежа станка (для переносных и настольных моделей);
• наличие смазочно-охлаждающей жидкости в резервуаре;
• отсутствие дефектов и неисправностей всех подвижных деталей.

Затем нужно подобрать сверло или другой инструмент требуемого диаметра и установить его в шпиндель. Только после этого можно запустить двигатель. Если при его активации головка начинает плавно вращаться, а сверло установлено надежно, с соблюдением соосности, станок готов к работе. На предприятиях работники в обязательном порядке используют защитную одежду и очки. В домашних условиях также не стоит пренебрегать этой мерой безопасности – это позволит защититься от пыли, стружки, СОЖ и осколков инструментов в случае их поломки.

Установка заготовки

Только массивные, обладающие значительном весом заготовки можно не закреплять, для всех остальных случаев необходимо использовать призмы, тиски, прихваты. Небольшие детали можно придерживать клещами.

Для проверки правильности установки требуется медленно опустить сверло. Если его вершина точно попадает в отмеченную точку – можно приступать к работе. В противном случае следует отключить двигатель и выставить заготовку или сместить головку шпинделя.

Некоторые станки оснащены световым или лазерным указателем, которые проецируют точку или перекрещивающиеся линии на поверхность материала, что значительно упрощает и ускоряет процесс.

Основная работа

Сверло подводят вплотную к накерненной метке и, усиливая нажим на ручку подачи, просверливают отверстие. Делать это нужно аккуратно и внимательно. Не следует давить слишком сильно – это быстро затупит или даже сломает сверло, а также может повредить передаточные шестерни станка.

При изготовлении глубокого отверстия или работе с заготовкой из прочного сплава, инструмент следует периодически выводить и очищать от стружки. Делать это нужно специальной щеткой или крючком – ни в коем случае не руками. При проделывании сквозного отверстия следует немного уменьшать подачу перед выходом сверла, чтобы не сломать его и не повредить шпиндель. Ни в коем случае нельзя работать в перчатках – их может намотать на подвижные детали, что приведет к травмам.

Более детально о технике работы со сверлильным станком можно узнать у специалистов компании Metaltool.

Работа на сверлильных станках

Сверлильные станки занимают особую нишу среди металлорежущего оборудования. Данная техника незаменима при обработке внутренних поверхностей самого разного формата. Это могут быть конические и цилиндрические поверхности, различные резьбы и торцы. Ниже мы рассмотрим особенности, которыми отличается работа на сверлильных станках.

С чего всё начинается

Работа на станке начинается с подготовки базовых поверхностей детали. Мастер намечает, каким образом будет производиться резание, а также подбирает наиболее оптимальную схему фиксации заготовки на рабочем столе. После этого выбирается рабочий инструмент и его типовой размер. В конце назначается режущий режим.

Сверление

Сверление – это ключевая функция станков, о которых идет речь. Оно нужно для создания отверстий в различных деталях. Нередко в качестве таковых выступают крепежные детали, такие как шпильки и болты. Кроме того, с помощью станков производятся отверстия для облегчения конструкций.

Сверление производится по разметке или же по кондуктору. Очень часто в точке, где производится сверление, делается зацентровка специальным элементом, предназначенным для этих целей. За счет этого мастеру удается достичь предельной точности.

Работа на сверлильных станках подразумевает использование самых разных комплектующих. Наиболее популярный инструмент – спиральные сверла диаметром до 80 миллиметров. Данный инструмент отличается небольшой жесткостью. Специалисты рекомендуют подбирать сверла минимально возможной длины и фиксировать их с незначительным вылетом. В процессе работы с деталями из труднообрабатываемых видов стали рекомендуется использовать традиционные сверла спирального типа с подходящими геометрическими параметрами.

Также во время работы на станках для сверлени активно используется инструмент из быстрорежущих металлов. Данный вид инструмента обеспечивает максимально точное резание высокопрочных видов чугуна и стали, а также цветных сплавов.

Рассверливание

Рассверливание также является одним из функциональных направлений использования сверлильного инструмента. Данная операция подразумевает увеличение диаметра отверстия детали. Рассверливание необходимо при работе с отверстиями, чей диаметр превышает 30 миллиметров.

Особенность рассверливания состоит в том, что скорость резания соответствует сверлению при удвоенной подаче инструмента.

Зенкерование

Зенкерование – это операция по увеличению размера и улучшению точности отверстий. Зенкерование применяется как завершающая обработка. На сегодняшний день зенкерование производится специальными инструментами – зенкерами. Они могут иметь различное целевое назначение. Некоторые зенкеры используются для обработки чугунных заготовок, другие – для работы с жаропрочными и антикоррозионными видами сталей, третьи – для зенкерования отверстий в алюминиевых и медных конструкциях.

Развертывание

Развертывание – одна из важных операций, которая часто имеет место при работе на сверлильном оборудовании. Она подразумевает окончательную завершающую обработку отверстия. Для развертывания используются специальные инструменты, получившие название разверток. Для обработки отверстий диаметром до 300 миллиметров, как правило, задействуются обыкновенные развертки.

Нарезание резьбы

Обработка деталей на сверлильных станках подразумевает также создание различных резьб. Нарезание, как правило, производится с помощью гаечных или машинных метчиков. Последние требуют последующего вывертывания из отверстия, что нужно учитывать во время нарезания.

При работе с цветными сплавами и пластичными видами стали часто используются бесстружечные метчики. Их можно использовать при работе с отверстиями размером до 36 миллиметров.

Зенкование

Зенкование – это обработка углублений, необходимых для маскировки головки крепежных элементов. Зенковка осуществляется с помощью направляющего центрирующего инструмента. Это нужно для совпадения двух осей.

Цекование

Под цекованием подразумевается обработка поверхностей бобышек, используемых в качестве опоры гаечных и винтовых головок. Очень важно, чтобы стержень крепежного элемента не деформировался в процессе затяжки. Для этого нужно контролировать положение торца, который должен находиться четко перпендикулярно оси. Специальный инструмент, который называется цековка, дополняется специальным направляющим инструментом.

Выводы

Процесс работы на сверлильном станке может быть самым разным. Данный вид техники отличается широкой функциональностью и высокой точностью. За счет этого сфера применения сверлильного станка довольно-таки значительна. Мы же рассмотрели только основные направления использования данной металлорежущей техники.