Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор горизонтальных сверлильных станков

Обзор сверлильных станков, их классификация и разновидности

Современные сверлильные станки предназначены для формирования сквозных и глухих отверстий в металлических, деревянных или полимерных изделиях. Дополнительно с их помощью можно делать резьбу, зенкование и несложные операции фрезерования. Однако для выбора оптимальной модели необходимо ознакомиться с конструктивными особенностями и видами сверлильного оборудования.

Классификация сверлильных станков

Оборудование этого типа состоит из станины, на которой устанавливаются блок сверления, электродвигатель привода, коробка переключения скоростей и управляющие компоненты. В зависимости от конфигурации и конструктивных особенностей сверлильные станки могут быть нескольких видов.

Для выполнения вышеперечисленных типов работ станки разделяются на специальные, общего назначения и универсальные. Чаще всего применяется оборудование с расширенными функциональными возможностями, характеризующееся простотой конструкции и относительно высокими показателями производительности.

При выборе сверлильного станка необходимо обращать внимание на следующие параметры:

  • расположение сверлильной головки — горизонтальное или вертикальное. В некоторых моделях она может иметь функции поворота;
  • конструкция рабочего стола. Учитывается его размер, а также наличие дополнительных компонентов для фиксации заготовки. Чаще всего рабочий стол комплектуется встроенными тисками;
  • возможность смещение сверлильного блока по направляющей штанге. При этом учитывается шаг перемещения, который влияет на точность позиционирования.

Помимо этих показателей следует принимать во внимание параметры заготовки, а также сложность обработки. В зависимости от этого подбирается оптимальная модель сверлильного станка.

Для уменьшения влияния температурного эффекта станок должен быть снабжен системой охлаждающей жидкости. Если таковая в оборудовании не предусмотрена — можно установить навесной блок.

Вертикально-сверлильный

Эти модели сверлильных станков являются наиболее популярными. У них рабочий блок располагается вертикально, что дает возможность обрабатывать заготовки с большими габаритами. Но наряду с этим вертикально-сверлильное оборудование может иметь ограничения по глубине формирования отверстий.

Преимущества эксплуатации оборудования данного типа заключаются в простоте конструкции и небольших габаритах. Этот факт обусловлен совмещением блока сверления с электродвигателем. Передача крутящего момента происходит за счет ременной передачи, находящейся в верхней части оборудования.

Возможные конструктивные особенности вертикально сверлильных станков:

  • рабочий стол может быть фиксированный или иметь функцию изменения своего положения в вертикальной плоскости, а также обладать механизма наклона;
  • тип управления — ручной, автоматический или полуавтоматический. У недорогих моделей выполняется позиционирование сверла на поверхности заготовки. Для повышения точности формирования отверстий рекомендуется использовать станки с автоматическим механизмом подачи или с блоком ЧПУ;
  • наличие устройств для контроля глубины сверления.
  • эти факторы необходимо учитывать при выборе оптимальной модели оборудования. Также немаловажную роль играет его стоимость.

При самостоятельном изготовлении вертикально-сверлильного станка необходимо правильно подобрать патрон. Основными характеристиками этого компонента является максимальный и минимальный диаметр сверла, а также допустимое значение нагрузки.

Горизонтально-сверлильные

Этот тип оборудования предназначен для горизонтальной обработки различных деталей и заготовок. Сверлильный блок располагается в торцевой части относительно конструкции, а также имеет функцию смещения по высоте. Для этого в станке присутствует вертикально расположенные направляющие.

Специфика работы подобных моделей заключается в возможности обработки массивных деталей. Для этого конструкция оборудования должна включать в себя относительно большой рабочий стол. Для надежной фиксации деталей рекомендуется использовать магнитное основание. Чаще всего горизонтально-сверлильные установки применяются для комплектации больших производственных линий.

Специфика эксплуатации оборудования:

  • наличие устройств для точного позиционирования сверла;
  • поворотный механизм рабочего стола. С его помощью происходит смещение детали, что повышает производительность комплекса;
  • сверлильный блок рассчитан на максимально возможные механические нагрузки. Это позволяет обрабатывать детали из специальных инструментальных сортов стали.

Основным недостатком данных моделей является высокая стоимость. Также следует учитывать трудоемкость обслуживания из-за сложности конструкции.

Некоторые модели заводского оборудования предполагают возможность использования концевых фрез. Это повышает функциональность и степень универсальности станка.

Многошпиндельные модели

Для одновременного формирования нескольких отверстий необходимо использовать многошпиндельные модели. Особенностью их конструкции является наличие нескольких обрабатывающих блоков. Они могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение.

Данный тип оборудования применяется только для массового производства, эксплуатация его в домашних условиях или небольших частных мастерских нецелесообразна. Несмотря на множество положительных качеств, многошпиндельные станки отличаются сложностью в настройке, характеризуются большими размерами.

Особенности конструкции многошпиндельных станков:

  • требователен к компоновке рабочего стола. Зачастую этот тип оборудования устанавливается в потоковом производстве. Поэтому подача заготовки должна выполняться автоматически;
  • схема настройки параметров сверлильных шпинделей. Каждый из них может выполнять различные типы операций, что усложняет настройку.

Сверлильное оборудование этого типа не является особо популярным. Чаще всего их разрабатывают для конкретного производственного процесса.

При анализе актуальности приобретения той или иной модели станка необходимо учитывать его технические и эксплуатационные характеристики. К ним относятся максимальный и минимальный диаметр сверления, требования к заготовке, а также степень сложности настройки.

Нередко вместо заводских моделей домашние мастера предпочитают делать самодельные сверлильные установки. С примером подобной конструкции можно ознакомиться в видеоматериале:

Обзор горизонтальных сверлильных станков

Фрезерные и Сверлильные станки – весьма обширная категория, к которой относятся различные группы станков. В настоящем разделе представлены станки, предназначенные для фрезерования и сверления металлических деталей, в основу конструкции рамы у которых заложен принцип консоли, на которой крепятся шпиндель с вращающимся инструментом и подвижный стол с деталью. Консоль удобна тем, что обеспечивает доступ к детали и инструменту с трёх сторон, однако при увеличении размеров и веса обрабатываемых деталей жёсткость такой конструкции становится недостаточной, поэтому крупногабаритные детали обрабатывают на портальных станках, у которых горизонтальная поперечина крепится на двух вертикальных стойках, а подвижный рабочий стол опирается непосредственно на фундамент (в зарубежной классификации такой тип называют Гантри/Gantry типом). Фрезерные станки (а также гравировальные и сверлильные станки) портального типа представлены в другом разделе. Кроме того, в самостоятельную категорию вынесены фрезерные станки по металлу с горизонтальным шпинделем и столом, опирающимся на собственный или совместный с консолью фундамент – горизонтальные расточные фрезерные станки. Вертикальные консольные фрезерные станки, оснащённые сменщиком инструмента, представлены в категории фрезерных обрабатывающих центров. Токарно-фрезерные обрабатывающие центры отнесены к категории токарных станков.

Фрезерные станки обрабатывают поверхность при помощи вращающегося инструмента – свёрел и разнообразных фрез (фасонные, концевые, дисковые, угловые и т.п.), вращение режущего инструмента является основным для всех фрезерных и сверлильных станков. Подачи рабочего стола, выдвижения шпинделя, смена скоростей и режимов работы относятся к служебным/вспомогательным движениям как фрезерных, так и сверлильных станков по металлу.

В подавляющем большинстве фрезерных станков по металлу, в том числе и во фрезерных станках с ЧПУ, используется прямоугольная (Декартова) система координат. Исключение составляют радиально-сверлильные станки и частные случаи, когда на «обычных» станках применяются дополнительные делительные приспособления – поворотные столы и индексные делительные головки, служащие для поворота детали вокруг вертикальной или горизонтальной оси.

Вертикальные консольно-фрезерные станки — это группа фрезерных станков, характеризующихся тем, что их шпиндель в своём основном положении расположен вертикально. Шпиндельные головки вертикальных фрезерных станков имеют много модификаций: головки первого типа могут наклоняться влево-вправо, как маятник, головки второго типа могут поворачиваться относительно вертикальной оси, горизонтально выдвигаться в направлении поперёк рабочего стола вертикально-фрезерного станка, а головки третьего типа — поворачиваться на 360° относительно оси, расположенной под 45° к горизонту, трансформируясь таким образом в горизонтально-фрезерный станок. Существуют также «комбинированные» модификации вертикальных фрезерных станков, в которых вертикальная головка путем наклона отводится в сторону и освобождает доступ к горизонтальному шпинделю (точнее, к его приводу, а уже в привод устанавливается оснастка, на которую крепятся фрезы).

При всём разнообразии конструкций шпиндельных головок в металлообрабатывающих вертикально-фрезерных станках, у всех этих станков подачи по осям X, Y и Z осуществляются именно за счёт движения рабочего стола (в частности, движение по оси Z обеспечивается вертикальным подъёмом-опусканием консоли с рабочим столом). Все три подачи могут быть как ручными, так и моторизованными.

Для достижения большего разнообразия в способах фиксации деталей некоторые из вертикально-фрезерных станков дооснащаются вертикальными столами с Т-пазами. При наличии вертикального рабочего стола горизонтальный стол является съёмным.

Как уже упоминалось выше, при необходимости вращения детали относительно вертикальной или горизонтальной оси фрезерные станки могут комплектоваться горизонтальными и горизонтально-вертикальными поворотными столами с Т-пазами, либо индексными делительными головками с зажимом детали в кулачках. Применение таких приспособлений даёт возможность быстро и легко повторять некоторый фиксированный набор фрезерных и сверлильных операций (выполнение отверстий, канавок, углублений, зубьев и т.п.) после очередного поворота заготовки на заданный угол.

У горизонтальных фрезерных станков по металлу шпиндель расположен горизонтально; хотя бывают и исключения, в большинстве случаев он не наклоняется. На горизонтальных фрезерных станках (равно как и на вертикальных фрезерных станках) применяются практически все виды фрез: торцевые, концевые, фасонные, угловые, а чаще всего — цилиндрические и дисковые. Оправка, на которой устанавливается фреза, имеет длину, сопоставимую с шириной рабочего стола фрезерного станка, и для уменьшения биений с дальней от шпинделя стороны крепится к консоли («хоботу») с помощью кронштейна-«серьги», в которой для этой цели установлен подшипник вращения.

Как правило, у горизонтально-фрезерных станков все подачи осуществляются за счёт ручного либо механизированного движения рабочего стола, включая его подъём и опускание. В Т-пазах рабочего стола крепится обрабатываемая деталь. Рабочий стол подается в трёх направлениях, описываемых Декартовой системой координат. В редких исключениях вертикальное перемещение (ось Z) обеспечивается смещением не стола с деталью, а фрезерной головки, двигающейся вверх-вниз по направляющим вертикальной стойки консоли. Такая конструкция фрезерного станка используется для обработки деталей с относительно большой массой.

Читать еще:  Основные принципы работы фрезерного станка с ЧПУ

Некоторые горизонтальные фрезерные станки оснащаются рабочим столом с поворотным механизмом и имеют возможность поворота на ± 45° в горизонтальной плоскости, что позволяет подавать деталь под разными углами по отношению к оси шпинделя. Станки такой модификации обладают несколько большими возможностями и называются Универсально-фрезерными станками.

В группу вертикально-горизонтальных фрезерных станков по металлу включены фрезерные станки, у которых есть два привода для вращения фрез: относительно горизонтальной оси и относительно вертикальной оси. Для этого применяются два конструктивных подхода: либо фрезерный станок оснащается двумя штатными шпинделями («2 в 1», см. фото слева), либо вертикальная головка может быть убрана в сторону — что открывает доступ к горизонтальной приводной оси («комбинированная схема», см. фото справа). Очевидно, что при комбинированной схеме одновременная работа горизонтального и вертикального шпинделей фрезерного станка исключена.

Третий подход — это наличие у фрезерного станка одного шпинделя и его поворот на разные углы в интервале от «строго вертикально» до «строго горизонтально». Фрезерные станки такой конструкции, с вращающейся под 45° к горизонту шпиндельной головкой, в данный раздел не вошли и представлены в разделе вертикальных фрезерных станков.

Фрезерные станки с ЧПУ (числовым программным управлением) в подавляющем большинстве случаев имеют вертикальное ненаклоняемое положение шпинделя. У фрезерных станков с ЧПУ вертикальный ход иногда осуществляется за счёт перемещения рабочего стола, но чаще — за счёт подъёма-опускания шпиндельной бабки. Продольно-поперечное перемещение детали во фрезерных станках с ЧПУ производится соответствующими подачами стола с направляющими, укрытыми телескопическим кожухом. Если фрезерный станок с ЧПУ дооснастить сменщиком инструмента (automatic tool changer, ATC) — этот станок уже можно классифицировать как обрабатывающий центр или, точнее, вертикальный фрезерный обрабатывающий центр по металлу.

Именно наличие сменщика инструмента даёт возможность осуществлять множество операций за один установ детали, тем самым превращая фрезерный станок с ЧПУ в обрабатывающий центр, способный в полностью автоматическом режиме выполнить десятки разных операций. В отличие от фрезерных станков с ЧПУ, обрабатывающие центры имеют также ограждение рабочей зоны, преграждающее разлёт брызг и стружек вокруг станка, систему охлаждения с током жидкости по специальным каналам внутри шпинделя (используется для работы на высоких оборотах), систему сбора и удаления стружки (удобно в серийном производстве), а также другие новшества и инновации. Тем не менее, фрезерные станки с ЧПУ имеют свои преимущества перед обрабатывающими центрами — они дешевле, проще в обслуживании и поэтому рентабельны в мелкосерийном производстве относительно несложных деталей.

Радиально сверлильные станки, как и другие сверлильные станки с вертикальным положением шпинделя, можно рассматривать как частный случай фрезерного станка, который специализируется на движении шпинделя вверх—вниз и использует в качестве инструмента свёрла. Другие (невертикальные) перемещения у радиальных сверлильных станков являются установочными/служебными и поэтому в большинстве случаев механическими приводами не оснащаются.

Радиально-сверлильные станки используются для сверления, развёртки, расточки и зенкования проходных и глухих отверстий в металлических заготовках. Некоторые радиально-сверлильные станки оснащаются дополнительным устройством для нарезания резьбы, в котором вертикальная подача механически, с заданным шагом подачи на каждый оборот, привязана к вращению шпинделя сверлильного станка.

В своей конструкции радиально-сверлильные станки имеют закреплённый на фундаментной плите коробчатый рабочий стол с Т-пазами, с помощью которых зажимается неподвижная деталь. Основным силовым элементом конструкции радиально-сверлильного станка является вертикальная колонна, по которой вверх-вниз перемещается траверса (рукав). Траверса с горизонтально перемещаемой по её направляющим шпиндельной бабкой вращается вокруг колонны, поэтому у радиально-сверлильных станков для описания положения инструмента используется полярная система координат. Вертикальное — вдоль своей оси — смещение шпинделя в пиноли шпиндельной бабки наряду с вращением инструмента является основным рабочим движением радиально-сверлильного станка, за счёт этого движения происходит обработка детали, подача и возврат вращающегося сверла или иного инструмента. К вспомогательным (установочным) движениям относятся подъём, опускание и вращение траверсы, её закрепление на колонне сверлильного станка, радиальное перемещение и фиксирование шпиндельной бабки на рукаве, выбор скоростей вращения и другие.

Основные параметры, характеризующие радиально-сверлильные станки – это максимальный диаметр сверления заготовки, пределы радиальных перемещений шпинделя по траверсе, минимальное и максимальное расстояние между шпинделем и поверхностью рабочего стола (диапазон вертикальных перемещений) сверлильного станка.

Горизонтально-сверлильные станки: модели с ЧПУ и без

Станочное оборудование с горизонтальным расположением шпинделя менее распространено в сравнении с вертикальными разновидностями, но при необходимости получения отверстий в хрупких материалах, глубокого сверления металлических заготовок, работе с нестандартными или плитными формами его применение признано весьма эффективным. Его ассортимент включает модели с разными характеристиками, выбор конкретной разновидности производят исходя из ожидаемых функций и бюджета.

Назначение и функции

Потребность в горизонтальном сверлении возникает прежде всего при работе с крупноформатными и нестандартными заготовками, включая вытянутый металлопрокат или плиты, балки, мачты, штамповки и поковки, обычные станки с вертикальными головками не обладают возможностями для их удержания и обеспечения точного захода режущего инструмента. Помимо кардинальной разницы в расположении шпинделя оборудование с такими функциями ничем не отличается от остальных, с его помощью обрабатываются самые разные материалы и сплавы, а именно черные и цветные металлы, древесина, пластмассы, стекло, эбонит, композиты, природный и искусственный камень.

Станки с горизонтальным сверлением имеют разную производительность и используются в условиях как массового, так и индивидуального производства, из-за высокой стоимости в первом случае их применение более оправдано. На современных металлообрабатывающих предприятиях их рекомендуют купить с конкретной целью – получения отверстий большой глубины, максимальный экономический эффект достигается при изготовлении длинномерных автомобильных деталей, элементов для ТЭС или сборки тяжелых машин.

Технологические возможности таких станков довольно широки, с их помощью выполняются операции по:

  • Сверлению глухих и сквозных отверстий и каналов с разной степенью шероховатости.
  • Торцеванию и цекованию.
  • Растачивания, зенкерования и рассверливания отверстий, в том числе с целью снижения шероховатости или увеличения диаметра.
  • Накатки резьбы метчиками.
  • Формированию фасок и углублений, включая потайные.
  • Развальцовки и выглаживания с помощью роликовых оправок с целью устранения неровностей на рабочих поверхностях заготовок из цветных мягких металлов.
  • Получению аккуратных отверстий в стекле и эбоните с помощью специальных насадок (при условии использования разновидностей с высокой частотой вращения шпинделя).

Классификация, особенности эксплуатации
В зависимости от выполняемых функций все горизонтальные сверлильные станки условно разделяют на 3 группы:

  • Универсальные, выполняющие широкий спектр простых технологических операций (сверления сквозных и глухих отверстий, зенкерования, накатки резьбы) при работе с твердыми конструкционными материалами. Эти модели не рассчитаны на масштабное производство однотипных изделий, но при необходимости обработки отдельных единиц они признаны оптимальными.
  • Специализированные горизонтальные сверлильные станки, устанавливаемые на конвейерных линиях или в комплексе с другим оборудованием при необходимости получения глубоких отверстий в условиях массового производства однотипных изделий.
  • Специальные, поэтапно выполняющие полный технологический цикл обработки заготовок или сложные операции одновременно согласно заложенной программы, оснащенные многофункциональными головками барабанного типа с возможностью закрепления разного режущего инструмента и блоками цифрового управления. При всех преимуществах (гибкости, производительности, точности сверления) они обходятся в разы дороже остальных.

К конструктивным различиям таких станков относят устройство столов (наличие или отсутствие боковых стоек, возможность перемещения, подъема или наклона, скорость подач), уровни автоматизации (ручная или автоматическая смена рабочего инструмента, визуальный или цифровой контроль за выполняемыми операциями), тип прижимов (механический, пневматический или другие варианты), класс точности сверления, габариты и массу (горизонтальное расположение шпинделя могут иметь как легкие модели для обработки стекла и дерева, так и массивные агрегаты для работы с металлами) и другие факторы, влияющие на производительность и технические характеристики.

В зависимости от принципа действия все оборудование, осуществляющее воздействие в горизонтальной плоскости, разделяется на модели для глубокого сверления вращающихся или неподвижных заготовок. К первой группе относятся станки с закрепленным стационарным шпинделем, выполнение отверстий осуществляется путем подвода детали к инструменту. Ко второй – устройства с перемещаемым в своей плоскости шпинделем с погружными сверлами, как правило, потребляющие меньше энергии.

При условии наличия вспомогательных приспособлений горизонтальные станки могут выполнять функции фрезерных и расточных. Это обеспечивается установкой планшайб или дополнительных суппортов, что неизбежно сказывается на стоимости оборудования. Чаще всего такое исполнение имеют универсальные обрабатывающие центры, но бывают и исключения. Соответственно, в зависимости от способа управления все упомянутые разновидности разделяются на ручные и автоматизированные, преимуществом последних является точное координирования работы сверл, возможность осуществления контролируемого наклона головки с режущим инструментом и значительное сокращение времени выполняемых операций.

Обзор характеристик востребованных моделей

Несмотря на универсальность выполняемых операций приобретение горизонтальных станков для сверления далеко не всегда оправдано экономически, что сказывается на ограничении предложения. Основными производителями и поставщиками этого оборудования являются зарубежные компании, к лидерам относят Holzmann (Германия), Chang Chun и Enkong (КНР и Тайвань), Zenitech (украинская фирма, занимающаяся продажей и наладкой станков из стран Азии). Проверенные временем советские модели обходятся дешевле, но их можно приобрести только в б/у состоянии. Описание наиболее востребованных современных станков и центров приведено ниже.

Holzmann LBM 290 KAL, Германия

Небольшой станок с широкой системой перемещающихся с несколькими скоростями и изменяющих высоту боковых столов, упрощающей работы по сверлению больших заготовок. Станок оснащен надежным патроном для установки дифференцированных сверл с диаметром в 16, 22, 25 и 32 мм, ограничителем движения, пылеуловителем и эксцентриковым зажимом для надежной фиксации элементов.

Шпиндель данного горизонтально-сверлильного станка вращается в правую и левую стороны, плавное перемещение стола с размерами 5270×300 мм обеспечивает подшипниковая передача. Holzmann LBM 290 KAL обеспечивает глубину реза до 155 мм при числе оборотов двигателя от 0 до 2800, данную модель рекомендуют купить для установки в частных мебельных, деревообрабатывающих или строительных мастерских.

Читать еще:  Как в домашних условиях лить детали из пластмассы

Enkong ZJ130, Китай

Специализированный станок для горизонтального сверления отверстий с диаметром от 4 до 220 мм в пластике, стекле без сколов и трещин, используемый предприятиями, обрабатывающими детали из этого материала в самых разных производственных объемах. К ним относят мебельные комбинаты и фабрики, частные стекольные мастерские и ремонтные цеха. Размер заготовок у этой модели ограничен 2700 мм по длине, 2200 по ширине и 3-20 по толщине, при частоте вращения шпинделя в пределах 1400-2800 об/мин общая мощность потребления не превышает 4,95 кВт.

Модель оснащена жесткой и ударостойкой станиной из чугуна, обрезиненным столом 800×800 мм, пневматическими прижимами заготовок и системой удаления остатков стекла, она ценится за простоту управления и обеспечения безопасной работы оператора.

Серия горизонтально-сверлильных станков с ЧПУ CBR, Chang Chun

Профессиональное стационарное оборудование от известного тайваньского производителя с системой управления SIEMENS 802D для обработки заготовок с весом в пределах 2500-7000 кг в зависимости от модификации. С помощью данного станка с перемещаемым по всем координатам рабочего стола с размерами от 1200×1000 до 2200×1200 мм выполняются операции по сверлению отверстий в разных конструкционных материалах сечением от 4 до 32 мм и глубиной до 800.

Модель с автономными системами СОЖ и рассчитаны на длительное непрерывное использование, с учетом габаритов и веса они требуют отдельного помещения с надежным и устойчивым фундаментом.

Zenitech HBM 1100

Многофункциональный горизонтальный фрезерно-расточной центр с УЦИ по осям Х и Y и оптическим устройством позиционирования крупногабаритных и тяжелых деталей. Данное оборудование относится к профессиональному и используется с целью сверления, зенкерования, торцевания, расточки и рассверливания отверстий в металлах, с диаметром в пределах 110 мм. Вес обрабатываемых на нем заготовок достигает 2500 кг, установленная мощность – 8 кВт.

Диапазон скоростей шпинделя у этого станка варьируется от 12 до 950 об/мин при осевом перемещении пиноли в пределах 600 мм, частота вращения дополнительной планшайбы, включаемой при фрезеровании – 4-160.

Советы по выбору

Ассортимент сверлильных станков горизонтального типа включает модели с самым разным целевым назначением, область обработки и применения уточняются в первую очередь наряду с размерными характеристиками. Особого внимания требует оборудование для работы с металлическими заготовками, с учетом его высокой стоимости и значительных энергозатрат его применение должно обосновываться расчетом, с привлечением специалистов для подбора конкретной модификации.

При его покупке рекомендуется заранее уточнить условия размещения и эксплуатации модели, напряжения питающей сети, способ подачи заготовок на рабочий стол, наличие или отсутствие систем СОЖ (актуально при работе с металлами и твердыми композитами), аспирации и удаления побочных продуктов производства.

Помимо проверки технических параметров обращается внимание на состояние и долговечность рабочих узлов (что особенно актуально при покупке б/у оборудования), условия доставки и наладки, гарантийные обязательства производителя, доступность запасных частей и комплектующих.

Вертикально-сверлильные станки

Вертикально-сверлильные станки сегодня очень распространены, так как они являются наиболее удобными среди металлургического оборудования. Основой их действия является движение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Шпиндель вращается и перемещается вертикально по оси.

Виды сверлильных станков

Сверлильные станки составляют отдельную группу металлорежущего оборудования, они предназначены для получения глухих и сквозных отверстий. Станки необходимы для зенкования торцовочных поверхностей и нарезания внутренней резьбы.

Все станки можно разделить на несколько видов в зависимости от их области применения и способа управления аппаратом.

По области использования станки делятся на:

  • Узкопрофильные – специальные станки, которые предназначены для обработки одного вида деталей.
  • Специальные станки – имеющие многошпиндельные сверлильные головки. Станки предназначены для массового производства.
  • Универсальные станки – которые могут быть использованы для выполнения любых задач.

В зависимости от способа управления выделяют ручные станки, полуавтоматические и автоматические, которые работают при наличии программного обеспечения.

В настоящее время ручные станки практически не используются, им на смену пришли более современные модели, отличающиеся лучшей производительностью, простотой в управлении и высокой мощностью.

Станки также делят по расположению и количеству шпинделей. В зависимости от этого выделяют вертикальные сверлильные станки и горизонтальные, а также одношпиндельные и многошпиндельные.

Виды вертикально-сверлильные станки

Вертикальные аппараты также подвергают классификации:

  • Станки с постоянным вылетом шпинделя.
  • Радиальные – с изменяющимся вылетом шпинделя. Эти станки устанавливаются на стену или пол, такое оборудование предназначено для сверления тяжелых и громоздких изделий. Суппорт шпинделя в данном случае может быть установлен в любом месте рукава. Это очень удобно, так как такая конструкция дает возможность осуществлять процесс сверления без перестановки изделия.
  • Универсальные – то оборудование, в котором шпиндель может быть установлен под любым углом к столешнице станка.

Вертикальные станки способны создавать небольшие отверстия и работать с малогабаритными изделиями. Горизонтальные станки предназначены для создания больших отверстий, радиусом более 50 мм, а также для обработки длинных изделий.

Отдельным классом можно выделить переносные станки для сверления. Они могут быть трех видов – электрические с мотором, пневматические, имеющие привод, который действует сжатым воздухом, а также механические, которые имеют привод от гибкого вала. Вал вращается под действием электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания.

Принцип действия вертикально-сверлильного станка

Станки неподвижно устанавливают на пол или стол, действующий инструмент, в качестве которого выступает сверло или развертка, движется поступательно по оси, совершая при этом режущее действие.

Движение подачи может осуществляться вручную или автоматически в зависимости от типа инструмента, сам механизм подачи действует от привода станка.

Вертикально-сверлильный станок имеет несколько основных узлов:

  • Шпиндель.
  • Фундаментная плита.
  • Станина.
  • Коробка скоростей.
  • Стол.
  • Механизм подачи.

Шпиндель современных станков имеет 6-12 режимов скорости, которая регулируется зубчатыми передачами коробки скоростей. Иногда вместо коробки скоростей устанавливается бесступенчатый вариатор. Обрабатываемая заготовка крепится к столешнице, сам стол может быть неподвижным или откидывающимся, поворотным.

Вертикально-сверлильные станки на выставке

Ежегодно в Москве проходит международная выставка «Металлообработка», посвященная оборудованию в сфере металлургии. Мероприятие проводится в ЦВК «Экспоцентр».

В выставочных залах можно ознакомиться с различным оборудованием, в том числе и с вертикально-сверлильными станками, а также с новинками в сфере металлургии.

Подобные мероприятия способствуют росту и развитию отрасли в стране, так как на них ведущие предприятия и компании из разных стран делятся полученным за год опытом.

Сверлильное оборудование: характеристики и особенности

Сверлильные станки входят в группу металлорежущих станков, которые предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, чистовой обработки (развертывания и зенкерования) отверстий, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала и рассверливания.

На сверлильно-фрезерных станках выполняют фрезерование, наклонное торцевое фрезерование, шлифовку поверхности, горизонтальное фрезерование и другие операции. Для их выполнения используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и прочие инструменты.

Обработка отверстий на сверлильных станках осуществляется за счет формообразующих движений, которыми являются вращательное движение инструмента и поступательное движение его подачи по оси. Основной параметр сверлильного оборудования — наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали). Кроме этого, станок обладает вылетом, наибольшим ходом шпинделя, скоростными и другими характеристиками.

Для того чтобы растачивать и вырезать отверстия большого диаметра в листовом материале и выполнять притирание точных отверстий необходимы специальные приспособления и инструменты, такие как сверла, зенкера, развёртки, метчики и др.

Классификация сверлильных станков

В зависимости от области применения различают универсальные, специальные и специализированные сверлильные станки, которые подходят для разного рода задач. Специализированные станки, например, идеальны в работе для крупносерийного и массового производств. Они сконструированы на базе универсальных станков и оснащены многошпиндельными сверлильными, резьбонарезными головками и автоматизацией цикла работы.

В рамках этой группы сверлильных станков особо выделяются сверлильные станки с ручным управлением, которые подходят для множества производственных задач.

Среди сверлильных станков с ручным управлением ярким представителем является вертикально-сверлильный станок. На станине станка размещены основные узлы. Станина оборудована вертикальными направляющими, по которым перемещаются стол и сверлильная головка, несущая шпиндель и электродвигатель. При помощи перемещения заготовки отверстия заготовки и шпинделя соотносятся. Для управления коробками скоростей и подачи на станке предусмотрены рукоятки, ручная подача осуществляется штурвалом.

Контроль глубины обработки регулируется по лимбу. В нише размещают противовес, электрооборудование вынесено в отдельный шкаф. Опорой станка является фундаментная плита. В станках средней и тяжелой массы верхняя плоскость плиты используется для установки заготовок.

В отдельных конструкциях сверлильного оборудования внутренние полости фундаментной плиты служат резервуаром для СОЖ. Перемещение стола осуществляется по вертикальным направляющим вручную с помощью ходового винта. В некоторых моделях стол может быть неподвижным (съемным) или поворотным (откидным). По шлангам электронасос подает охлаждающую жидкость, узлы сверлильной головки смазываются насосом, остальные – вручную.

Сверлильная головка представляет собой чугунную отливку. В ней смонтированы коробка скоростей, механизмы подачи и шпиндель. Благодаря тому, что коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, шпиндель получает различные угловые скорости. Частота вращения шпинделя изменяется ступенчато и поэтому зависит от коробки скоростей и двухскоростного электродвигателя.

Радиально-сверлильный станок от вертикального отличается возможностью совмещения осей отверстия заготовки и шпинделя посредством перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в любое место горизонтальной поверхности стола.

По конструктивным особенностям радиально-сверлильные станки разделяют на:

  • станки общего назначения;
  • переносные станки для обработки отверстий в заготовках больших размеров (станки перемещают подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия);
  • самоходные станки, смонтированные на тележках и закрепляемые при обработке с помощью башмаков.
Читать еще:  3D-станок: симулятор токарного и фрезерного станка

На радиально-сверлильных станках общего назначения заготовка крепится на фундаментной плите или приставном столе. Если заготовка обладает крупным размером, ее устанавливают на полу. В низу плиты есть тумба, в которой может вращаться поворотная колонна с гидравлическим зажимом. Рукав осуществляет перемещения по колонне от механизма подъема и ходового винта. На рукаве установлена шпиндельная бабка, перемещаемая вручную. В шпиндельной бабке находятся коробки скоростей, подач и органы управления. Шпиндель с инструментом устанавливают относительно заготовки при помощи поворота рукава и перемещения по нему шпиндельной бабки.

Сверлильные станки с ЧПУ

Для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и легкого прямолинейного фрезерования деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства используют вертикально-сверлильный станок с ЧПУ. Оборудование оснащено револьверной головкой с автоматической сменой инструмента и крестовым столом, которые позволяют производить координатную обработку таких деталей как крышки фланцев, панели без предварительной разметки и применения кондукторов.

В станке используется замкнутая система ЧПУ, а в качестве датчиков обратной связи — сельсины. Управление процессом позиционирования и обработки в прямоугольной системе координат регулирует устройство числового программного управления (УЧПУ). В оборудовании есть цифровая индикация, а также предусмотрен ввод коррекции на длину инструмента. Точность позиционирования стола и салазок равна 0,05 мм, дискретность задания перемещений и цифровой индикации — 0,01 мм. Число управляемых координат — 3/2 (всего/одновременно).

УЧПУ, установленное в шкафу, состоит из блока управления приводами салазок, стола кодового преобразователя, считывающего устройства и блока технологических команд. Для комфортного наблюдения за работой механизмов станка, предусмотрен блок ручного управления и сигнализации.

УЧПУ оснащают различными дополнительными блоками: устройствами коррекции радиуса, длины и положения инструмента, значений подачи и скорости резания. В устройство также ставят индикацию перемещений, датчики обратной связи при нарезании резьбы и оборудуют блоками контроля останова на рабочих и вспомогательных ходах и проч.

УЧПУ получает информацию через считывающее устройство. После этого УЧПУ подает команды на автоматический привод перемещения рабочих органов (например, на шаговый двигатель привода салазок) станка. Силовое электрооборудование расположено в шкафу, откуда команды передаются на станочное электрооборудование. Револьверная головка станка с набором инструментов обеспечивает обработку различными инструментами (до шести) в заданной программой последовательности.

Радиально-сверлильный станок с ЧПУ

Радиально-сверлильные станки с ЧПУ используют для обработки отверстий в крупногабаритных заготовках, легкого фрезерования поверхностей и пазов, в том числе криволинейных. Число управляемых координат оборудования составляет (всего/одновременно) 3/2. Точность установки координат — 0,001 мм. В радиально-сверлильном станке заложено программирование перемещения по осям X, Y, Z, параметров режима резания и номера инструмента. Инструмент меняется вручную оператором.

Обрабатываемую деталь закрепляют на фундаменте станка и располагают на столе-плите. По колонне, которая установлена на салазках по вертикальным направляющим, перемещающихся по станине, установочное перемещение выполняет рукав. По его направляющим движется шпиндельная головка, на которой размещена коробка скоростей и привод подач. Направляющие шпиндельной головки и салазок выполняют комбинированные действия (скольжения — качения). Передней поверхностью направляющих шпиндельной бабки является лента из фторопласта. Она работает в паре с передней чугунной термообработанной направляющей рукава. Шпиндель осуществляет осевую подачу по оси Z.

Как правило, для обеспечения бесперебойной работы станка по программе, возле него устанавливают стеллаж, вмещающий 18 инструментов. Каждая ячейка с инструментом оснащена лампочкой, сигнализирующей об очередности его установки в шпиндель. Также ячейки снабжены микропереключателями, реагирующими, если извлечен незапрограммированный инструмент или отработавший инструмент вставлен не в свою ячейку. Работа станка по автоматическому циклу прекращается, при обнаружении отклонений от программы.

Спектр применения сверлильных станков широк. Это оборудование используют в механических, сборочных, ремонтных и инструментальных цехах машиностроительных заводов, а также на предприятиях малого бизнеса.

Обзор горизонтальных сверлильных станков

Горизонтальные сверлильные станки – это аппараты, назначенные для создания отверстий разного типа в металлических, деревянных или пластмассовых заготовках. Они позволяют делать фрезеровочные операции минимальной сложности, осуществлять зенкование.

Без подобных установок не может обойтись ни промышленное предприятие, ни домашняя мастерская. Стоит отметить, что, кроме горизонтальных станков для сверления, есть и другие виды данных устройств.

  1. Классификация станков для сверления
  2. Технические характеристики горизонтальных сверлильных станков
  3. Использование станков
  4. Станки с ЧПУ
  5. Стоимость и основные производители

Классификация станков для сверления

Конструкция сверлильных станков определяет их тип и функциональные возможности. Существует несколько видов данных устройств, которые дифференцируют по следующим показателям:

  1. По характеру выполняемых работ (специальные, универсальные).
  2. По расположению сверлильного узла (горизонтальные или вертикальные).
  3. Мобильность сверлильного узла и возможность его перемещения по отношению к направляющей.
  4. По конструкции рабочего стола и наличию дополнительных элементов для крепления.
  5. По количеству шпинделей. Многошпиндельные станки используют на солидных производствах с высокими требованиями к качеству производимых заготовок и их количеству.

Каждый станок предназначен для выполнения работ определенной сложности и интенсивности. В зависимости от стоимости, устройство может укомплектовываться дополнительными приспособлениями и аксессуарами.

Технические характеристики горизонтальных сверлильных станков

Лучше всего технические характеристики этих устройств описать на пример наиболее распространенных видов данных устройств. Станок с ручной подачей СвГД может обрабатывать детали с максимальным диаметром отверстия 4,5 см и сверлить отверстия длиной до 120 мм. Сверло может оборачиваться со скоростью около 2000 оборотов в минуту.

Стоит описать технические характеристики другого популярного сверлильного станка СвГ-3:

  • Предельный диаметр сверления – 2,5 см.
  • Максимальная глубина сверления – 10 см.
  • Длина продольных пазов – 20 см.
  • Предельное количество оборотов сверла в минуту – 3000.

  1. Основа.
  2. Суппорт.
  3. Электрический мотор.
  4. Рычаг управления узлом суппорта.
  5. Кронштейн.
  6. Рабочая поверхность.
  7. Рычаг для вертикального перемещения рабочей поверхности.
  8. Рычаг для горизонтального перемещения рабочей поверхности.
  9. Линейка упорная.
  10. Зажим.
  11. Сверлильный узел.

Существуют и другие модификации сверлильных станков. Например, относительной популярностью пользуется установка СвПА, оснащенная гидронасосом и механической подачей. Гидронасос используют для крепления деталей на рабочей поверхности станка.

Использование станков

Перед применением аппаратов для горизонтального сверления их следует тщательно настроить. Отладить работу станка можно при помощи разметки на первой детали. После каждого этапа осуществляемых работ проводят дополнительные измерения пазов и сформированных отверстий.

Перед обработкой любых заготовок их необходимо надежно закрепить на рабочей поверхности. Любое неожиданное смещение детали приводит к ее браку. Особое внимание следует обратить на подбор сверла и фрезы перед началом работ. Последнюю вставляют в левый конец гнезда до его дна, после чего передвигают рабочую поверхность станка в разные стороны.

Таким образом, осуществляется качественная фрезеровка пазов. Стоит отметить, что выборка гнезда сразу после использования фрезы может привести к изготовлению детали с неправильными параметрами.

Есть и другие рекомендации, которых надо придерживаться при работе с горизонтальным сверлильным станком по дереву:

  • Вводить сверло в древесину следует плавно, избегая повреждений заготовки. Для этого необходимо несколько снизить скорость вращения сверла перед его входом рабочий материал.
  • После обработки заготовок спиральным сверлом, отверстия требуют дополнительной обработки. Дело в том, что в ходе выполнения работ подобным инструментом образовываются ребра, которые можно удалить при помощи повторной обработки обычного сверла.
  • Система управления горизонтальными сверлильными станками позволяет выполнять все работы одному оператору. Удобное размещение немногочисленных рычагов, которые контролируют работу устройства, не требует наличия дополнительных рабочих.
  • Отдельные сверлильные станки горизонтального типа (в основном старых модификаций) имеют довольно плохо организованную рабочую поверхность. Чтобы качественно управлять устройством оператор должен постоянно перегибаться через рабочий узел. В более современных моделях сверлильных станков эта проблема конструкции успешно решена.
  • Если вы работаете с габаритными деталями, то параметры рабочего стола можно переформатировать. Как правило, его удлиняют в домашних условиях. В зависимости от характера модификаций, такой стол позволяет обрабатывать заготовки с длиной от 1 до 2 метров.

Станки с ЧПУ

Горизонтально-сверлильные станки также оснащают числовым программным управлением. Как и ручные аппараты, они позволяют выполнять работы по растачиванию, фрезеровке, сверлению и зенкерованию деталей.

В зависимости от класса установленного программного обеспечения, такие станки могут выполнять работы с разной степенью точности. Бортовой компьютер просчитывает текущую и заданную позицию рабочего узла, что позволяет более качественно координировать обработку деталей.

Главным преимуществом ЧПУ на горизонтальных сверлильных станках является существенное сокращение времени на обработку одной детали. С каждым годом такие станки все чаще используют на больших и маленьких производствах.

Они позволяют обрабатывать большой массив материалов за относительно короткие сроки и без большой практики в данной сфере. Станки с ЧПУ часто компонуются еще и барабаном с инструментами, что значительно расширяет сферу его применения, но одновременно требует больших навыков и умений от оператора.

Видео: горизонтальный сверлильный станок.

Стоимость и основные производители

Горизонтально-сверлильные станки – довольно дорогие аппараты. Даже за старые советские образцы этих устройств придется выложить кругленькую сумму, а современный станок с числовым программным обеспечением обойдется в целое состояние. Конечно, на рынке бывших в употреблении аппаратов можно найти качественный товар по относительно адекватной цене, но его приобретение – дело довольно рисковое.

Если говорить о советских сверлильных станках данного типа, то стоит отметить, что они хоть и быль произведены несколько десятков лет тому назад, но по-прежнему обладают неплохими производственными характеристиками и относительно низкой стоимостью. Купить такой аппарат можно уже за 1-1,5 тысячи долларов. Станки в хорошем состоянии и более широким спектром применения будут стоить от 2 до 5 тысяч долларов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector