Сверлильный станок: устройство, назначение, принцип работы

Настольный сверлильный станок 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.

Консольный сверлильный станокЗадавая 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

Устройство насольного сверлильного станкаСуществует 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

Сверление отверстий в металле на станкеПроводя 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

Горизонтально-сверлильный станокМногие 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

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУС 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.
  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.

Сверлильный станок: устройство, назначение, принцип работы