Промышленный и бытовой сверлильный станок: разновидности моделей и принцип действия, схема устройств

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:

  • шпиндельная бабка, в которой монтируется рабочий патрон, служащий для фиксации режущего инструмента;
  • сверлильная головка, конструкция которой включает в себя шпиндельную бабку, приводной электрический двигатель и ременную передачу;
  • несущая стойка-колонна, на которой монтируется сверлильная головка оборудования;
  • массивная опорная плита, изготовленная методом литья из стали или чугуна (она выполняет две функции: служит надежным основанием для станка и используется для закрепления вертикальной стойки оборудования).

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.

  • Рабочий стол, который закреплен на стойке консольно, позволяет выполнять с ним различные действия: поднимать и опускать его вручную (в простейших моделях станков); использовать для изменения высоты его расположения специальную рукоятку, соединенную с реечным механизмом; фиксировать на требуемой высоте. Отдельные модели сверлильных станков для дома могут быть оснащены рабочим столом, который может не только перемещаться в вертикальном направлении, но и поворачиваться относительно вертикальной оси.
  • Механизм, обеспечивающий регулировку глубины сверления, действует по следующему принципу: кончик сверла, закрепленного в патроне оборудования, опускают до метки на боковой поверхности детали, соответствующей требуемой глубине сверления. После этого закручивают затяжной рычаг регулятора глубины, ограничивая тем самым ход режущего инструмента.
  • Защитный экран, представляющий собой откидывающееся ограждение из прозрачного пластика, обеспечивает защиту оператора станка от летящей стружки и не допускает попадания в зону обработки частей одежды и длинных волос.

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.

Радиально-сверлильные аппараты

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.

Координатно-сверлильные устройства

Использование таких станков актуально в тех случаях, когда предъявляются высокие требования к точности расположения нескольких отверстий в детали.

Горизонтально-сверлильные аппараты

На этих устройствах обрабатывают отверстия, отличающиеся значительной глубиной (валы, оси, штоки и др.).

Центровальные станки

Такое оборудование используется для формирования центровых отверстий, расположенных на торцах обрабатываемых деталей.

Многошпиндельные станки

На агрегатах, оснащенных несколькими шпиндельными головками, может одновременно выполняться обработка множества отверстий, расположенных в вертикальной, горизонтальной и наклонной плоскостях.

Комбинированные станки

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

Несмотря на то, что любой станок сверлильной группы можно использовать для получения отверстий в заготовках из различных материалов, для деревообрабатывающих и мебельных фабрик создаются особые модели, которые могут оснащаться одним или несколькими шпинделями, в том числе и рабочими головками поворотного типа. При помощи такого оборудования можно не только делать отверстия в деталях из древесины, но и создавать гнезда, пазы, удалять сучки.

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:

  • развертывание отверстий;
  • обработку отверстий с использованием зенкера;
  • снятие фасок в верхней части отверстий, формирование цилиндрических и конических углублений – зенкование;
  • обработка отверстий при помощи цековки;
  • нарезание внутренней резьбы;
  • обработка отверстий при помощи резца – растачивание;
  • финишная обработка отверстий при помощи шариковых или роликовых инструментов – выглаживание;
  • обработка деталей при помощи фрезерного инструмента (формирование пазов и др.).

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:

  • элементы станка, которые в процессе выполнения обработки вращаются и перемещаются линейно;
  • токопроводящие элементы;
  • обрабатываемые детали и инструмент, которые при недостаточно надежной фиксации могут вылетать из зоны обработки.

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.

Сверлильный станок — аппарат, предназначенный для создания отверстий в разнообразных деталях из всевозможных материалов. Устройство обладает широким спектром функций — оно способно не только формировать отверстия, но и выполнять ряд других задач.

Назначение сверлильного станка

Устройство для сверления выполняет свою основную функцию путем удаления стружки режущим инструментом — сверлом.

Сверлильный станок способен формировать два вида отверстий, процесс создания которых отличается:

  1. Сквозное. Проходит сквозь всю толщину обрабатываемой детали. При работе с таким отверстием нужно вовремя уменьшить подачу сверла, чтобы оставить его работоспособным.
  2. Глухое. Имеет определенную глубину. Некоторые станки оснащены автоматическим выключением подачи шпинделя при заранее введенных параметрах. В случае отсутствия такой функции можно использовать специальный патрон или сделать отметку на сверле, что, разумеется, имеет более низкий уровень точности выполнения операции.

В основном сверлильные станки производят для промышленного производства, поэтому большая часть данных устройств представляет собой промышленные станки. Существуют также некрупные модели для бытового использования — они имеют меньше функций. Однако все виды станков обладают едиными основными элементами и функционируют по одному принципу.

Бытовые станки

Бытовой станок — малогабаритное сверлильное устройство, чаще всего, настольное. Аппарат можно установить на любой возвышенной ровной поверхности, чтобы было удобно с ним работать. Самый востребованный вариант — вертикально-сверлильный станок.

Основными элементами вертикального аппарата являются:

  1. Станина, или плоская опорная плита, является основанием для всего станка и одновременно опорой для закрепления вертикальной стойки. Обычно изготавливается из стального или чугунного материала;
  2. Стойка-колонна удерживает сверлильную головку;
  3. Сверлильная головка включает шпиндельную бабку, электродвигатель и передачу;
  4. В шпиндельную бабку устанавливается патрон, фиксирующий сверло.

В состав вертикального сверлильного устройства также входят: коробка скоростей, панель управления, предохранительное оргстекло, стол, рычаги переключения скоростей, рычаг управления резьбонарезной, маховик подачи шпинделя, электрический шкаф.

Движения шпинделя определяют перечень задач, с которыми может справляться устройство вертикального типа. Основное движение — вращение шпиндельного элемента. При вспомогательном движении происходит перемещение шпинделя вертикально. Благодаря этому устройство называют вертикально-сверлильным: шпиндель передвигается вверх-вниз с помощью рукоятки-штурвала на боковой части.

Особенности бытового сверлильного устройства

Шпиндель любого сверлильного станка, как для бытового, так и для производственного использования, работает за счет электродвигателя. Он передает крутящий момент валу ременной передачи. Бытовое оборудование достигает мощности 2019 Вт.

Вал ременной передачи обеспечивает, кроме прочего, возможность регулирования скорости вращения сверла. Процесс управления скоростью вращения шпинделя выглядит следующим образом: при выключенном состоянии двигателя ремень перекидывается в канавку другого диаметра. Таким образом, скорость вращения может варьироваться от 450 до 2019 оборотов в минуту.

Бытовые устройства в основном оснащены сверлильными патронами, идентичными зажимам ручных электрических дрелей. Эти патроны имеют три самоцентрирующихся кулачка и подходят для установки режущего инструмента диаметром от 3 до 12 мм. Используя специальный инструмент, можно зажимать или ослаблять кулачки до необходимого состояния.

В зависимости от возможностей сверлильной головки, а именно высоты, на которую она может подняться на стойке аппарата, оборудование для сверления может работать с деталями высотой от 200 до 900 мм. Самые простые станки позволяют передвигать головку вручную, а большие и тяжелые устройства, как правило, оснащены ручкой-штурвалом, которая упрощает процесс настройки.

Для установки и закрепления сверлильной головки на нужной высоте предусмотрена специальная рукоятка. Перед началом работ важно установить головку в нужное положение, поскольку патрон способен вылетать из шпиндельной бабки только на небольшое расстояние. Эта величина меняется на разном оборудовании и доходит до 400 мм.

Вылет сверла, то есть расстояние от оси вращения сверла до оси стойки оборудования, является важным моментом при оценке устройства. Эта характеристика у разных моделей варьируется от 100 до 200 мм и показывает, насколько близко к краю детали можно сделать отверстие.

Опорная плита сверлильного аппарата обеспечивает устойчивость сверлильного оборудования, поэтому должна обладать большой массой и объемом. Это позволяет удержать в равновесии всю конструкцию устройства. Кроме того, верхняя часть плиты выступает в качестве рабочего стола. Ее изготавливают идеально ровной и предусматривают несколько пазов. Все пазы предназначены для фиксации различных зажимов. А центральный паз нужен в случае создания сквозных отверстий, чтобы не повредить режущий инструмент или поверхность стола.

Патрон и зафиксированное в нем сверло передвигаются вертикально с помощью рукоятки. Она расположена в боковой части устройства и имеет специальный механизм, основанный на принципе пружины. Благодаря ему рукоятка самостоятельно возвращается в первоначальное положение после выполнения необходимых задач.

Электрический двигатель на сверлильных станках для бытового использования подпитан от сети под напряжением в 220 В и управляется кнопками. Исключительными моделями с возможностью реверсивного запуска являются виды устройств с функцией формирования внутренней резьбы.

Дополнительное оснащение бытовых устройств

Настольный сверлильный станок для пользования в домашних условиях может быть оборудован дополнительными специальными механизмами:

  1. На стойку бытового настольного станка можно прикрепить рабочий стол. Он перемещается вертикально, устанавливается на нужной высоте. Некоторые виды устройств можно оснастить особым столом, который способен передвигаться не только вверх и вниз, но и изменять положение относительно вертикальной оси под углом.
  2. Существует дополнительный механизм для управления глубиной сверления. Сверло опускают до отметки на боковой поверхности детали, которая указывает нужную глубину сверления. Ход сверла ограничивается на этой метке с помощью специального рычага.
  3. Для безопасности специалиста, работающего со сверлильным оборудованием, устройство оснащают защитным экраном. Прозрачное пластиковое ограждение из пластика может откидываться и выполняет функцию защиты от летящей стружки.

Сверлильные станки для производства

Внешний вид производственного оборудования для сверления уже говорит об их сложном устройстве в сравнении со станками для домашнего использования. В основном такие аппараты служат для выполнения ряда разнообразных задач: создания отверстий, обработки зенкером и цековки, формирования внутренней резьбы, зенкерования, растачивания, выглаживания и создания пазов.

В зависимости от возможностей и назначения станков различают аппараты для производства нескольких видов.

  1. Устройства настольного типа. Оборудование одновременно относится и к вертикально-сверлильному типу. Эти станки имеют компактные размеры и легкий вес. Лучше всего подходят для формирования отверстий маленького диаметра.
  2. Вертикально-сверлильные устройства. Шпиндель находится вертикально, сверло надежно закреплено, заготовка перемещается. Этот вид незаменим на мелкосерийном небольшом производстве, поскольку используется для создания отверстий диаметром до 75 мм. Вертикально-сверлильные станки разделяют по габаритам и диаметру отверстий на легкие — диаметр от 3 до 12 мм, средние — от 18 до 50 мм и тяжелые — до 7,5 см.
  3. Радиально-сверлильные устройства. Заготовка прочно крепится, шпиндель может перемещаться вдоль ее поверхности. В месте формирования отверстия шпиндель способен двигаться по любой траектории. Аппарат смело можно назвать универсальным благодаря возможности выполнения широкого спектра задач. Чаще всего это устройство используется для работы с крупными деталями, в том числе — металлическими. Отличается станок данной категории от других видов большим вылетом шпиндельного узла — до 2019 миллиметров. К недостаткам радиально-сверлильного оборудования относятся крупные размеры и масса.
  4. Координатно-сверлильные станки. Оборудование способно обрабатывать детали с высокой точностью. Поэтому его используют в работе со сложными деталями и задачами. Под координатно-сверлильным станком часто подразумевают оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). Данная система увеличивает производительность и помогает достичь максимальной точности в выполнении процессов. Оборудование с ЧПУ незаменимо на серьезном предприятии с серийным производством.
  5. Горизонтально-сверлильные устройства. Этот тип сверлильных станков используется при создании глубоких отверстий и обработке длинномерных деталей. Отличительная характеристика устройства — удлиненная станина, на которой горизонтально крепится обрабатываемая заготовка.
  6. Центровальные станки. Такие аппараты формируют центровые отверстия на торцах детали. Зачастую такие станки оснащаются дополнительным инструментом для удаления части детали перед процессом центрования.
  7. Многошпиндельные устройства. Оборудование обладает огромной производительностью: в станке работает сразу несколько шпинделей. При этом детали могут находиться в любой плоскости, в том числе — наклонной. Многошпиндельные станки — незаменимое и удобное оборудование при необходимости формирования нескольких отверстий за один раз или нарезания резьбу при наличии большого количества плоскостей.
  8. Комбинированные станки. Многофункциональные устройства могут одновременно выполнять несколько различных операций. К таким станкам относится сверлильно-фрезерной, сверлильно-нарезной, сверлильно-долбежной, сверлильно-расточной группы и сверлильные аппараты.
  9. Магнитные станки. Такое оборудование выполняет задачи по созданию отверстий в крупных и очень крупных деталях. С помощью уникального магнитного основания они помещаются на поверхности детали и крепко фиксируются за счет сильного магнитного притяжения. Важная особенность и преимущество таких станков состоит в возможности размещать их в любом месте и положении — там, где обработать деталь не способно другое оборудование.

Широкий выбор моделей станков для сверления позволяет формировать отверстия в деталях из разнообразных материалов. Но для обработки дерева разработаны специальные виды сверлильного оборудования. Такими устройствами деревообрабатывающие компании могут пользоваться по назначению — формировать отверстия, но еще удалять шероховатости, сучки и делать пазы.

Для работы с самыми сложными конструкциями и чертежами мебельные фабрики используют сверлильно-присадочные аппараты. Они отличаются высоким уровнем универсальности и функциональности.

Устройство и назначение промышленных сверлильных станков

Как уже было отмечено, оборудование для сверления в промышленных масштабах имеет более сложное устройство. Режущий инструмент на этих станках может осуществлять работу, как в ручном, так и в автоматическом режиме. На промышленном оборудовании коробка скоростей позволяет управлять скоростью вращения шпиндельного узла, а коробка подач — соответственно, величиной подачи.

Схема передачи движения от электродвигателя к рабочим инструментам аппарата также выполнена сложнее, чем в бытовых установках. Современные сверлильные устройства, как правило, оборудованы автоматическим реверсированием направления подачи и вращения сверла, когда оно добирается до нужной глубины отверстия.

Более того, в подобном оборудовании для промышленных предприятий предусмотрен особый механизм, который автоматически подводит шпиндельный узел к поверхности изделия. Неотъемлемая функция сверлильного устройства — автоматическая подача охлаждающей жидкости в место обработки в процессе работы.

Сегодня на промышленном производстве крупных компаний появляется все больше станков с системой числового программного управления (ЧПУ). Это неудивительно, поскольку система автоматизирует все возможные процессы, основные и вспомогательные. Как результат, производительность конкретного оборудования и всего предприятия в целом увеличивается в разы.

Правила работы на сверлильном оборудовании

Работа с подобным оборудование всегда сопровождается определенным риском нанесения вреда здоровью. Небезопасными для жизни и здоровья специалиста, работающего со сверлильным устройством, могут быть вращающиеся и перемещающиеся детали аппарата, токопроводящие элементы, недостаточно прочно закрепленные инструменты и изделия.

Однако возможных проблем можно избежать, соблюдая несколько важных и несложных правил.

  1. Самое главное — работать только с технически исправным оборудованием и по его прямому назначению.
  2. Правильную работу сверлильного станка и нужный результат по итогам его работы обеспечивает сверло. Важно использовать заточенный и верно подобранный к материалу режущий инструмент.
  3. В процессе выполнения задачи режущий элемент быстро нагревается. Чтобы обезопасить себя от рисков для здоровья и оборудование от выхода из строя, нужно своевременно охлаждать инструмент, используя специальную охлаждающую жидкость или обычную воду.
  4. Важный момент — обеспечение работоспособности станка при сверлении отверстий с глубиной более пяти диаметров инструмента. В этом случае необходимо в процессе сверления иногда доставать инструмент и очищать незавершенное отверстие от стружки.

Требования к профилактике оборудования и соблюдению безопасности при работе с ним не так сложны. В случае ответственного подхода к работе со сверлильными станками результат будет точным и качественным.

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:

  • Вертикально-сверлильные станки;
  • Одношпиндельные полуавтоматы;
  • Многошпиндельные полуавтоматы;
  • Координатно-расточные станки;
  • Радиально-сверлильные станки;
  • Горизонтально-расточные;
  • Алмазно-расточные;
  • Горизонтально-сверлильные станки;
  • Рразные сверлильные.

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 2019 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

Вертикально-сверлильный станок.

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.

Несмотря на то, что сегодня на рынке представлено немало разновидностей оборудования, обеспечивающего высокоточное сверление отверстий, лучшим выбором является сверлильный станок. Как раз с этой целью он изначально и создавался. Предлагаемое сегодня на рынке сверлильное оборудование способно не только решать задачи по созданию отверстий, имеющих идеально круглое сечение диаметром до 100 мм.

Также при наличии в комплектации специальных приспособлений можно при помощи этого инструмента выполнять и большое количество иных операций.

Назначение, устройство и принцип работы сверлильных станков

Изначально сверлильные станки были созданы для выполнения отверстий в заготовках и изделиях из различных материалов, что

реализуется при помощи удаления стружки сверлами

, которые выполняют роль режущего инструмента. Подавляющее количество устройств в сегменте этого оборудования занимают различные станки промышленного типа.

При этом довольно небольшое количество разновидностей приходится на бытовые модели, при помощи которых выполняют лишь те операции, для которых они и предназначены. В ряде случаев их используют в личных или учебных целях.

Особенностью промышленного оборудования является то, что наряду со сверлением они в состоянии решать и другие задачи, на которых мы остановимся далее.

Чтобы лучше разобраться с устройством сверлильного станка и особенностями его работы, желательно рассмотреть все это на примере бытовых моделей подобных устройств. За счет своих небольших габаритов они идеально подходят для использования в домашней мастерской.

Бытовой сверлильный станок привлекателен тем, что его можно разместить на столе или ином возвышении. Такой вариант создает наиболее комфортные условия для работы за ним. Эти модификации сверлильных станков представляют категорию вертикально-сверлильных агрегатов. Именно они в наибольшем количестве представлены на рынке среди прочих моделей, отличающихся своим конструктивным исполнением.

Если рассматривать устройство бытового сверлильного станка, то в нём можно выделить следующие обязательные элементы:

  • Шпиндельная бабка, на которой зафиксирован патрон под сверло;
  • Сверлильная головка, где предусмотрена шпиндельная бабка и электродвигатель с ременным приводом;
  • Вертикальная стойка-колонна, которая оснащена сверлильной головкой;
  • Массивная станина, имеющая вид плоской опоры, которая изготовлена на основе литого металла и придает устойчивости станку. Именно на ней жестко закреплена стойка.

Выбирая место для сверлильного станка, можно разместить его станиной на столе или же зафиксировать при помощи болтов через отверстия, которые имеются в упоре к верстаку. Особенностью настольного станка является наличие вертикальной подачи, благодаря которой шпиндель двигается сверху вниз. По этой причине его и принято включать в категорию вертикально-сверлильного оборудования. Чтобы заставить шпиндель двигаться, необходимо выполнять ручные манипуляции, используя специальную ручку подачи.

Работа и взаимодействие узлов станка для домашней мастерской

Функции устройства, которое обеспечивает вращение шпинделя, выполняет электродвигатель. Бытовые модели

оснащаются двигателем мощностью 250-1000 Ватт

. Крутящийся вал электродвигателя заставляет вращаться шпиндель за счет передачи крутящего момента при помощи привода, оснащенного ременным механизмом.

Последний состоит из шкивов под V-образный ремень. Большинство станков предусматривает возможность выбора скорости вращения сверла. Используемый в них ременной привод имеет шкивы, предусматривающие несколько канавок разного диаметра под ремень.

Для выбора необходимой скорости вращения шпинделя сперва следует обесточить сверлильный станок. После этого нужно поменять положение ремня на шкиве, а затем вновь включают электродвигатель. Следуя подобной схеме, можно выбирать скорость в диапазоне 450-3000 об/мин. Необходимость установки меньшей скорости может возникнуть в ситуации, когда приходится создавать большие отверстия в древесине твердых пород и металлах.

Бытовые модели сверлильного оборудования оснащены патроном под сверло, конструкция которого аналогична тому, которую имеют электродрели. Для них подходят сверла, диаметр которых не превышает 12 мм. В устройстве присутствует 3 самоцентрирующихся кулачка, которые охватывает и фиксируют хвостовик инструмента. Благодаря наличию специального ключа обеспечивается жесткая фиксация или, наоборот, ослабление патрона, когда необходимо закрепить либо вытащить сверло.

Бытовые модели станков могут использоваться для создания отверстий на заготовках,

высота которых не превышает 20–90 мм

. Причем диапазон высоты для каждого оборудования может быть различен. Это определяется устройством конкретного станка.

Основным фактором, который влияет на рассматриваемый параметр, является высота верхнего положения сверлильной головки, которая может подниматься и опускаться по стойке-колонне. На компактных моделях подобного оборудования эта операция выполняется путем перемещения руками сверлильного модуля.

У более крупных моделей для этого предусмотрен специальный привод, имеющий в оснащении рукоять или штурвал. Для выбора необходимого положения головки используется специальная ручка. Аналогичный прием использует тогда, когда необходимо настроить глубину создаваемых отверстий и минимальную высоту заготовок, Это связано с тем, что патрон, которым оснащен шпиндель, имеет небольшой предельный вылет вниз при его подаче. Он может иметь значение 5–40 см, что определяется типом станка.

Вылет сверла

Также на работу сверлильного оборудования может влиять такой параметр, как вылет сверла. Под этой характеристикой понимается расстояние между центральной вертикальной осью сверла или другого инструмента, который зафиксирован в патроне, и стойкой. Желательно, чтобы это расстояние было максимально большим, так как это влияет на то, на каком расстоянии от края заготовки можно создать отверстие. Для бытовых станков стандартный показатель вылета составляет 10 – 20 см.

Станина станка

Очень важно уделить внимание станине оборудования, которая должна иметь значительный вес и небольшие габариты. Последние должны

соотноситься с размерами самого станка

. В случае серьезных отклонений нельзя будет добиться необходимой устойчивости станка и стабильности его работы. На верхнюю часть станины, которая направлена к патрону, возложена роль рабочего стола.

В плане исполнения она может иметь полностью или частично ровную плоскую поверхность, где могут быть предусмотрены несколько прорезей: благодаря центральной можно создавать сквозные отверстия, не нанося повреждений столу и сверлу. Что же касается боковых прорезей, то их назначение заключается в креплении тисков, шаблонов и упоров.

Дополнительное оснащение бытового оборудования

Комплектация современного сверлильного оборудования может включать специальный рабочий стол, для установки которого может применяться особая стойка. Некоторые модели

предусматривают возможность выбора оптимальной высоты

его размещения: эта операция выполняется вручную, а благодаря стяжному болту можно зафиксировать стол в необходимом положении.

Встречаются и такие модификации, где подобную функцию выполняет реечный механизм подачи, для настройки которого используется рычажная рукоять. В общем же, задача подвесного стола заключается в выборе оптимальной высоты установки заготовки и глубины создаваемых отверстий. Они отличаются тем, что также предусматривают прорези. С их помощью можно решать те же задачи, для которых предназначен и рабочий стол станины.

Сверлильное оборудование подобной комплектации предлагается в двух вариантах исполнения.

  • Первый имеет станину такого устройства, при помощи которой может можно решать задачу, для которой она и была создана: она выполняет роль опоры.
  • Что же касается второго варианта, то помимо своего основного назначения он способен выполнять функции дополнительного рабочего стола. В конструкции станка может присутствовать наклонный подвесной стол, который можно расположить относительно вертикальной оси. Желательно отдавать предпочтение модификации сверлильного оборудования, у стола которого имеется возможность его установки под углом в 45 градусов.

Также в комплектации станка для сверления может присутствовать механизм, обеспечивающий выбор оптимальной глубины сверления. Задействуется этот механизм путем выполнения следующей операции: для этого достаточно с торца заготовки отметить необходимую глубину отверстия. Далее, патрон фиксирует на том уровне, где кончик сверла совместится точно с нанесенной меткой. Далее, затяжной рычаг регулятора глубины необходимо затянуть, что поможет создать необходимый диапазон для хода инструмента.

Виды промышленных станков — весь спектр работ по сверлению отверстий

В подавляющем большинстве все предлагаемые на рынке промышленные станки способны решать любые задачи, правда, это не относится к определенным специализированным модификациям. Помимо сверления их можно использовать для выполнения некоторых иных операций. Если рассматривать оборудование, предназначенное для металлообработки, то оно может быть классифицировано на следующие виды:

  • Настольные. Эти устройства предназначены для создания и обработки отверстий, имеющих небольшие диаметры. Их конструкционное исполнения изначально рассчитано на максимальный диаметр инструмента 3, 6, 12 и 16 мм.
  • Вертикально-сверлильные, которые нередко именуются как колонные. Основное их назначение заключается в обработке отверстий диаметром 18, 25, 35, 50 и 75 мм. К оборудованию подобного типа часто прибегают в ситуации, когда необходимо обработать заготовки и детали, отличающиеся небольшими размерами, в ремонтных цехах, а также в условиях мелкосерийного и индивидуального производства.
  • Радиально-сверлильные. Они получили распространение для обработки массивных и негабаритных заготовок. Также с их помощью можно обрабатывать детали, у которых отверстия имеют форму окружности. Подобного эффект удается достигнуть благодаря большому вылету шпинделя, который имеет значение 1300–2000 мм. Стоит заметить, что оси инструмента и отверстий совмещаются путем перемещение шпинделя, причем обрабатываемая деталь не меняет место своего положения.
  • Координатно-сверлильные. Эти устройства получили распространение для обработки деталей, для которых важно соблюсти точное размещение отверстий по отношению друг к другу.
  • Горизонтально-сверлильные. Их используют для обработки глубоких отверстий, необходимость в создании которых может возникнуть, скажем, в валах, осях, штоках, стволах артиллерийских и стрелковых систем.
  • Центровальные. С их помощью можно создавать центровые отверстия, местом выполнения которых выступают торцы заготовок.

Заключение

Сверлильные станки на сегодняшний день являются наиболее предпочтительным оборудованием для выполнения отверстий в различных деталях и заготовках. Причем, чтобы работа, осуществляемая этим оборудованием, была наиболее эффективной, следует правильно подобрать его. Для этого нелишне будет ознакомиться с его устройством и принципом работы. Учитывая, что эти станки представлены в широком многообразии, очень важно подобрать такую модификацию, которая будет в полной мере отвечать предъявляемым требованиям, для чего необходимо учитывать особенности работы, которые планируется выполнять при помощи сверлильного оборудования.

  • Автор: Фёдор Ильич Артёмов
  • Распечатать

Оцените статью:

(1 голос, среднее: 5 из 5)