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.
- Разновидности
- Устройство универсальных станков
- Конструкции с ЧПУ
- Рекомендации по выбору и расшифровка наименования
- Модернизация
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.
Технические характеристики
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:
2 Х Х ХХ, где:
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..
