Назначение и принцип работы оборудования

Главная функция сверлильного станка – формирование сквозных и глухих отверстий нужного диаметра в заготовках из сталей, цветных металлов, нержавейки и других материалов. Многие металлорежущие агрегаты могут также осуществлять нарезку внутренней резьбы, зенкерование, растачивание и другие виды механической обработки отверстий.

Принцип работы сверлильного станка довольно прост. Агрегат оснащен специализированным режущим инструментом – сверлом, которое вращается и поступательно перемещается вдоль вертикальной оси. В процессе движения сверло снимает стружку и формирует отверстие. Заготовка при этом жестко закреплена и остается неподвижной.

Сверлильные станки – один из ключевых видов металлообрабатывающего оборудования, используемого как на промышленных предприятиях, так и в домашних мастерских. При грамотном подборе эта техника способна существенно повысить производительность и качество продукции.

Конструктивное устройство

Основные составные части сверлильного станка — это:

• основание;
• рабочий стол;
• колонна;
• шпиндель с патроном;
• электродвигатель;
• шкивы и приводные ремни либо редуктор.

Металлорежущее оборудование приводится в действие однофазным или трехфазным электрическим двигателем. Крутящий момент передается на шпиндель за счет ременной передачи или редуктора. Рабочий стол может подниматься и опускаться по вертикали, в некоторых моделях – наклоняться.

Промышленные станки дополнительно комплектуются коробкой скоростей, которая позволяет регулировать частоту вращения шпиндельного узла. Некоторые агрегаты оснащаются бесступенчатым вариатором.

Еще один важный узел промышленного металлорежущего оборудования – механизм подачи, с помощью которого осуществляется поступательное движение шпинделя. Скорость подачи регулируется коробкой подач сверлильного станка, большинство моделей оснащается автоматическим реверсом подачи сверла после достижения требуемой глубины отверстия.

Промышленное сверлильное оборудование способно выполнять металлообрабатывающие операции в интенсивном режиме. Чтобы избежать перегрева и поломок, в конструкции сверлильных станков промышленного класса предусмотрена автоматическая система охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости используется вода или масляные эмульсии.

Классификация по назначению

Сверлильные станки можно условно разделить на промышленные и бытовые. Они отличаются конструкцией и функциональностью, однако общее строение сверлильного станка любой модели остается неизменным.

Большую часть выпускаемого металлорежущего оборудования составляют сверлильные агрегаты промышленного назначения. Они делятся на универсальные и специализированные. Универсальные (стандартные) сверлильные станки – это оборудование с базовым набором функций, они способны выполнять сверление и некоторую механическую обработку отверстий. Специализированные станки предназначены для серийного выполнения одной или нескольких операций определенного вида обработки, к примеру, существует оборудование для глубокого сверления, резьбо- и гайконарезные, центровальные модели, а также многошпиндельные, магнитные.

Бытовые модели

Сверлильные станки бытового назначения имеют настольное исполнение, они характеризуются компактными габаритами и относительно небольшим весом. Оборудование предназначено для установки на верстак, рабочий стол или любое другое ровное возвышенное основание. Бытовые модели используются в домашних мастерских или в гаражах.

Устройство настольного сверлильного станка домашнего класса предполагает наличие вертикальной стойки-колонны. Мощность привода бытовых сверлильных станков составляет до 1000 Вт. В комплектацию не входит коробка скоростей, для настройки скорости вращения сверла нужно поместить ремень в соответствующую канавку шкива.

Сверлильные патроны большинства бытовых моделей устроены так, что позволяют устанавливать сверла диаметром 3-12 мм. Режущий инструмент фиксируется в патроне за счет трех самоцентрирующихся кулачков, которые ослабляются и зажимаются при помощи специального ключа.

Высота подъема сверлильной головки зависит от модели, эта характеристика определяет габариты детали, с которой может работать аппарат. Головка со сверлом передвигается вручную (в самых простых моделях) или с помощью специальной рукоятки.

Устройство простого бытового сверлильного станка по металлу не предполагает возможность установки дополнительных элементов. Более продвинутые агрегаты можно оборудовать следующими опциями:

• рабочий стол, который можно устанавливать под углом к вертикальной оси;
• механизм ограничения хода сверла до нужной глубины сверления;
• защитный пластиковый экран, который не дает стружке разлетаться в разные стороны.

Настольный сверлильный агрегат бытового назначения может использоваться не только в домашних условиях. Эта техника востребована в небольших ремонтных мастерских, а также в учебных заведениях.

Промышленное оборудование

В группу промышленных сверлильных станков входят варианты различной конструкции и функциональности, что определяет их сферу применения. Рассмотрим основные виды сверлильных агрегатов, применяемых на металлообрабатывающих предприятиях.

Вертикально-сверлильные

Настольные вертикально-сверлильные одношпиндельные аппараты по своей конструкции схожи с бытовыми моделями, однако отличаются высокими скоростями вращения шпинделя. Они используются для сверления отверстий небольшого диаметра с высокой точностью, подходят для обработки заготовок небольшого и среднего размера. Оборудование востребовано в приборостроении, на заводах точной механики, на небольших мелкосерийных производствах.

Магнитно-сверлильные

Сверлильные станки с магнитным основанием предназначены для работы с крупногабаритными длинномерными деталями, которые из-за больших размеров невозможно обработать на агрегатах другого типа. Они удерживаются на поверхности металлической заготовки за счет наличия мощных магнитов, могут располагаться в труднодоступных местах.

Радиально-сверлильные

Самую большую группу промышленных станков составляют радиально-сверлильные, характеризующиеся большим вылетом шпиндельного узла и высокой точностью сверления. Это универсальное оборудование, способное выполнять широкий спектр металлообрабатывающих операций.

Станки этой группы могут работать с заготовками средних и крупных габаритов, они предназначены для использования в серийном производстве. Агрегаты способны быстро изготавливать отверстия требуемых типоразмеров, а при установке соответствующей оснастки могут осуществлять рассверливание, выполнять резьбонарезные операции, развертывание, зенкерование и прочее.

Шпиндель радиально-сверлильного станка перемещается в радиальном направлении по направляющей балке. В конструкции агрегата предусмотрена вертикальная поворотная колонна, которая вращается вокруг своей оси.

Такое конструктивное строение позволяет формировать однотипные сквозные или глухие отверстия в заготовке по окружности и по радиальной траектории, не останавливая станок для перестановки детали. Угол сверления на радиальных станках может варьироваться в широком диапазоне, заготовка при этом не перемещается.

Радиально-сверлильное станочное оборудование отличается высокой мощностью и большими габаритами. Оно используется на больших производственных предприятиях и крупных ремонтных мастерских.

Рельсосверлильные

Это специализированный путевой инструмент для выполнения отверстий под стыковые болты в железнодорожных рельсах. Станок крепится к основанию рельса специальным шаблоном. Большинство моделей такого оборудования оснащены автоматической подачей сверла, а также функциями отключения привода после окончания сверления и ускоренного отвода инструмента. СОЖ подается в рабочую зону из специального резервуара под небольшим давлением.

Горизонтально-сверлильные

Агрегаты этой группы оснащаются удлиненными станинами, они используются для сверления отверстий большой глубины в крупногабаритных длинномерных изделиях. Станочное оборудование обеспечивает высокую точность сверлильных операций при формировании глубоких сквозных и глухих отверстий.

Оборудование этого типа востребовано в автомобилестроительной и авиастроительной промышленности, а также в других промышленных секторах, где требуется возможность формировать отверстия повышенной глубины.

Центровальные

Агрегаты центровального типа относятся к узкоспециализированному оборудованию. Они предназначены для устройства отверстий в кромках заготовок. Эти аппараты могут оснащаться механизмами удаления части металла в торцах перед операцией сверления.

Координатно-сверлильные

Станки координатного сверления представляют собой высокоточное оборудование. Они предназначены для формирования отверстий с повышенной точностью расположения и особой точностью размеров. Агрегаты этого типа востребованы на крупных производственных предприятиях.

Станкостроительные заводы выпускают координатно-сверлильные станки с ручным управлением и с ЧПУ. Агрегаты оснащаются поворотными рабочими столами для выполнения вертикальных и наклонных отверстий в заготовках, что позволяет решать технологические задачи любой сложности.

Многошпиндельные

В эту категорию входит мощное высокопроизводительное металлорежущее оборудование, оснащенное несколькими шпинделями. В зависимости от модели оборудования в сверлильной головке может быть до 30 шпинделей. Агрегаты используются в массовом производстве, где требуется быстро изготавливать большие партии деталей с множеством отверстий.

Многошпиндельное сверлильное оборудование позволяет существенно повысить производительность технологических операций и ускорить производство продукции. Агрегаты используются для формирования сквозных и глухих отверстий, нарезания резьбы и других механических операций.

Преимущества станочного оборудования с ЧПУ

Крупные производственные предприятия все чаще используют сверлильные станки с компьютерным управлением. Оборудование с ЧПУ функционирует по заранее заданной программе без участия оператора.

Сверлильное станочное оборудование с ЧПУ обеспечивает множество преимуществ:

• высокая скорость выполнения операций;
• минимизация влияния человеческого фактора;
• стабильные повторяемые результаты сверления.

Главное преимущество сверлильных станков с ЧПУ заключается в том, что рабочий процесс проходит с большой скоростью и повышенной точностью. Это идеальный выбор для массового производства продукции.