Сверлильные станки классификация и назначение

Сверлильные станки

Сверлильные станки предназначены для выполнения глухих и сквозных отверстий в деталях из различных материалов, а также для чистовой обработки внутренних цилиндрических поверхностей при помощи операций зенкерования и развертывания.

Классификация

Есть несколько основных признаков, по которым классифицируются сверлильные станки.

1. По количеству шпинделей:

• одношпиндельные;
• двухшпиндельные;
• многошпиндельные;

Одношпиндельные станки (рис. 1) наиболее распространены. Служат как в мелкосерийном, так и крупном производстве. Как правило, такими станками оснащаются и небольшие ремонтные предприятия.

Рисунок 1. Одношпиндельный сверлильный станок.

Двухшпиндельные сверлильные станки (рис. 2) служат для одновременной обработки двух одинаковых деталей или одной детали с симметричным расположением отверстий. Сегодня широкое распространение получили двухшпиндельные станки с ЧПУ благодаря высокой производительности.

Рисунок 2. Двухшпиндельный сверлильный станок

Многошпиндельные станки (рис. 3) представляют собой целые сверлильные комплексы. Управляются программно. Часто применяются в электротехнической промышленности или поточном производстве. В большинстве случаев изготавливаются на заказ.

Рисунок 3. Многошпиндельные сверлильные станки.

2. По направлению основной подачи:

• вертикально-сверлильные;
• горизонтально-сверлильные;
• радиально-сверлильные.

Вертикально-сверлильный станок — классический вариант. Подавляющее большинство сверлильных станков выполнено именно по такой схеме. Обусловлено это удобством самого процесса сверления, когда подача осуществляется в вертикальной плоскости.

В горизонтально-сверлильном станке основная подача осуществляется в горизонтальной плоскости. У этих станков, как правило, более разнообразные технологические возможности. Часто станки этой группы используются для растачивания, подрезания кромок, горизонтального фрезерования и других металлорежущих операций.

Радиально-сверлильные станки (рис. 4) оснащаются подвижной сверлильной головкой с возможностью поворота в одной или нескольких плоскостях, что позволяет проделывать отверстия в заготовке под углом без ее перестановки.

Рисунок 4. Радиально-сверлильный станок.

3. По типу управления:

• с ручным управлением;
• с полуавтоматическим управлением;
• с числовым программным управлением (ЧПУ).

Станки с ручным управлением применяются в условиях мелкого или ремонтного производства, где выпуск деталей не поставлен на конвейер.

Станки с полуавтоматическим управлением, как правило, отличаются от ручных автоматизацией рабочего движения. Единожды настраивается частота вращения шпинделя, скорость подачи и глубина сверления. Работа оператора сводится к контролю над процессом обработки и подаче заготовок.

В сверлильных станках с числовым программным обеспечением (рис. 5) процесс сверления автоматизирован. Изначально создается программа, согласно которой поэтапно обрабатывается деталь.

Рисунок 5. Сверлильный станок с ЧПУ.

4. По типу сверлильной головки:

• стандартная однопатронная;
• револьверная (рис. 5).

Рисунок 5. Револьверная головка сверлильного станка.

Также сверлильные станки классифицируются по следующим параметрам:

• мощность приводных электродвигателей;
• максимальные габаритные размеры обрабатываемой детали;
• максимальный диметр хвостовика закрепляемого сверла;

Конструкция и принцип работы

Рассмотрим конструкцию и принцип работы на примере распространенного вертикально-сверлильного станка 2Н125.

Рисунок 6. Вертикально-сверлильный станок 2Н125

Состоит сверлильный станок из следующих основных компонентов.

1. Вертикальная колонна (станина). Служит опорой для размещения всех основных узлов станка.
2. Электродвигатель. Приводит в движение через коробку скоростей шпиндельную головку. Используются как фазные, так и асинхронные электродвигатели, так как нет жестких требований по пусковому моменту. Процесс сверления начинается уже тогда, когда двигатель набирает свою проектную скорость вращения.
3. Сверлильная головка. Основной блок. Вмещает в себя коробку скоростей с механизмом изменения частоты передачи, механизм вертикальной подачи с рукояткой, лимб для точной подачи и шпиндель с патроном.
4. Рукоятка переключения коробки скоростей и подач. Служит для изменения скорости рабочих движений.
5. Штурвал ручной подачи. Вращением этой рукоятки осуществляется ручная вертикальная подача.
6. Лимб контроля глубины обработки. Представляет собой кольцевую головку с размеченной шкалой. Служит для тонкой настройки вертикальной подачи. Используется, когда сверление должно осуществляться на определенную глубину. На лимбе обязательно указывается цена деления его шкалы.
7. Шпиндель. Служит для закрепления патрона. Предает вращательное движение через патрон на сверло. Имеет возможность вертикального перемещения на направляющей, установленной в сверлильной головке.
8. Сопло подачи охлаждающей жидкости. Является частью механизма охлаждения обрабатываемой заготовки и сверла. При включении насоса подает струю смазывающе-охлаждающей жидкости в зону обработки.
9. Стол. Предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки. Имеет ряд проточек, в которые устанавливаются различные захватные приспособления (струбцины, тиски и др.).
10. Рукоятка подъема стола. Приводной орган механизма изменения уровня стола. Служит для подвода заготовки к шпинделю на максимально эффективное расстояние или для отдаления, если обрабатывается заготовка больших габаритов.
11. Фундаментная плита. Основание станка. Выполняется массивной, что обеспечивает устойчивость станка. Имеет отверстия под болты, при помощи которых осуществляется крепление к фундаменту.
12. Шкаф электрооборудования. Содержит в себе электрические схемы, управляющие реле и предохранительные элементы. На станках более поздних версий также вмещается в себя панель управления автоматизацией рабочего процесса.

Сегодня сверлильные станки представлены в самых разнообразных исполнениях. Центральная концепция, согласно которой развивается это направление станкостроения — максимальная автоматизация рабочих процессов и расширение технологических возможностей.

Читайте нас в Яндекс Дзен и подписывайтесь во Вконтакте.

Сверлильный станок — назначение, классификация

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 2118 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

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.

Другие статьи по сходной тематике

Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.

Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т

Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.

Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

Энциклопедия домовладельца .

Мы в соцсетях

Популярные статьи

Как стать «невкусными» для комаров и клещей

Все село сажает арахис

Вырастить дыню проще помидора

Быстродействующее удобрение

Неправильно вы поливаете сад

Классификация сверлильных станков

Что такое сверлильный станок? Это сложное техническое устройство, предназначенное для сверления и дальнейшей обработки отверстий. С помощью сверлильного станка можно производить несколько операций по обработке внутренних поверхностей изделия: сверление, зенкерование, нарезание резьбы. Для этого используются соответственно такие основные инструменты, как сверла, зенкера, метчики и некоторые дополнительные резцы. Основным принципом работы сверлильного станка является перемещение инструмента по продольной оси с одновременным вращением.

Сверлильные станки классифицируются по нескольким признакам:

• по обрабатываемому материалу: для камня, дерева, пластмассы,
• по конструкции: расточные, центровальные, одной многошпиндельные, вертикальные и горизонтальные.

Вертикально сверлильные станки встречаются чаще всего. Используются они чаще всего для сверления деталей, имеющих небольшие размеры. Деталь фиксируется на столе, а шпиндель со сверлом располагается вертикально, причем он закреплен неподвижно, совмещение детали со сверлом происходит за счет смещения самой детали. Наибольшее распространение такие станки получили в предприятиях, занимающихся ремонтом либо выпускающих небольшие объемы продукции, горизонтально сверлильные станки, напротив, получили распространение там, где необходимо обрабатывать детали большого размера.

Принципиальное их отличие заключается в том, что здесь фиксируется деталь, а шпиндель со сверлом перемещаются к месту сверления. Такие станки позволяют просверлить и обработать отверстия большого диаметра и глубины.

В случае, если необходимо обработать сложную деталь с большим количеством отверстий, применяют многошпиндельные станки. Они также бывают с неподвижными и перемещающимися шпинделями, как правило, они позволяют вести одновременную обработку всех отверстий. Для того, чтобы проделать и обработать отверстия в торцах изделия, существуют центровальные станки. Они имеют также специальные резцы для отрезания частей детали перед центрованием.

Существуют также комбинированные станки . сверлильно-фрезеровочные, сверлильно-расточные, сверлильно-отрезные и прочие. Использование таких станков позволяет проводить работы высокого качества с существенной экономией времени и затрат за счет автоматизации процесса.

На сверлильных станках, предназначенных для работы с твердыми материалами, существуют свои конструктивные особенности. Имеется в виду специальное приспособление для подачи охлаждающего реагента в рабочую зону, для предотвращения чрезмерного нагревания инструмента и обрабатываемой поверхности, которое может вызвать их разрушение.

Для сверлильных станков имеют значение такие технические характеристики, как максимальная глубина и размер отверстия, мощность станка, габариты рабочего стола и самого станка, количество и размер шпинделей, а также частота их вращения.

Сверлильные станки – основные разновидности, классификация…

Сверлильные станки — представляют собой весьма многочисленную группу металлорежущих станков, предназначенных для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки (зенкерования, развёртывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо прочим методом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования торцовых поверхностей.

Применяя особые приспособления, а также инструменты, можно растачивать отверстия,притирать точные отверстия , вырезать отверстия большого диаметра в листовом материале («трепанирование») и т. д. Спектр использования сверлильных станков огромен. Они активно применяются в механических, ремонтных и инструментальных цехах машиностроительных заводов, а также на предприятиях малого и среднего бизнеса.

На сверлильных станках обработка отверстий осуществляется свёрлами, зенкерами, развёртками и другими инструментами, нарезание резьбы — метчиками.

Предназначение и классификация сверлильных и расточных станков

Основные типы сверлильных станков:

— вертикально-сверлильные одно- и многошпиндельные;

— горизонтально-сверлильные для глубокого сверления;

Сверлильно-расточные станки по классификатору отнесены ко 2-й группе, внутри которой их делят на следующие типы:

— самые разнообразные сверлильные.

Сверлильные станки широко применяются для выполнения нижеприведенных работ:

— сверление сквозных, а также глухих отверстий, при этом обеспечивается возможность получения параметра шероховатости поверхности не ниже 12-13 квалитета и Ra = 6,3. 15 мкм;

— рассверливание отверстий — увеличение диаметра спиральным сверлом;

— зенкерование, позволяющее получить более высокий квалитет, а также меньшее значение параметра шероховатости поверхности отверстий по сопоставлению со сверлением — точность 11. 13 квалитет, Ra= 10. 15 мкм;

— растачивание отверстий, осуществляемое резцом на сверлильном станке;

— зенкование, исполняемое для приобретения у отверстий цилиндрических и конических углублений и фасок под головки болтов, а также винтов;

— развертывание отверстий, применяемое для получения нужных параметров точности (7. 11 квалитет) и шероховатости (Ro= 1,25. 5 мкм);

— выглаживание, изготавливаемое особыми роликовыми оправками, либо развальцовывание, имеющее назначение уплотнения — сглаживания гребешков на поверхности отверстия сразу же после развертывания деталей из дюралюминия, электрона и др.;

— нарезание внутренней резьбы метчиком; в процессе применения комбинированного инструмента получают сложные поверхности;

— цекование — подрезание торцов наружных и внутренних приливов, а также бобышек.
Этими видами работ возможности сверлильных станков не исчерпываются. На них исполняют и другие операции.

При сверлении основными режимами резания являются: подача s; скорость резания V= 3,14*Dn/1000, м/с (где D — диаметр инструмента, мм,п — частота вращения инструмента, с-1); глубина резания t= 0,5D при сверлении, а также t= 0,5(D-d) при рассверливании, зенкеровании, развертывании, d — изначальный диаметр.

Подача — перемещение сверла вдоль оси за один его оборот (либо за один оборот заготовки, в том случае, если она вращается). Различают следующие виды подачи: s0 — на один оборот сверла, мм/об; 5 — минутная подача, мм/мин.

Эти виды подач связаны между собой соотношениями: s = s0n60.

Станкостроительные заводы изготавливают помимо сверлильных станков, выпускаемых серийно, много специальных станков. Эти станки, как правило, обозначают условными заводскими номерами.

Вертикально-сверлильные станки

Главным движением в вертикально-сверлильных станках является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движение подачи в станках этого типа производится вертикальным перемещением шпинделя. Заготовку традиционно устанавливают на столе станка. Соосность отверстия заготовки и шпинделя получают перемещением заготовки.

Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол и сверлильная головка, несущая шпиндель и мотор. Управление коробками скоростей и подач осуществляют рукоятками, ручную подачу — штурвалом. Контроль глубины обработки осуществляют по лимбу. В нише станины помещен противовес. Электрооборудование станка вынесено в отдельный шкаф. Фундаментная плита служит опорой станка. В средних, а также тяжелых станках на ее верхнюю плоскость можно устанавливать заготовку. Стол станка бывает подвижным (от рукоятки через коническую пару зубчатых колес и ходовой винт), неподвижным (съемным) либо поворотным (откидным). Его монтируют на направляющих станины либо исполняют в виде тумбы, установленной на фундаментной плите.

Охлаждающую жидкость подают электронасосом по шлангу. Узлы сверлильной головки смазывают при помощи насоса, остальные узлы станка — вручную.
Сверлильная головка состоит из чугунной отливки, на которой смонтированы коробки скоростей и подач, а внутри — шпиндельи механизмы управления. Коробка скоростей содержит 2-х- , а также 3-х венцовый блоки зубчатых колес, при переключении которых рукояткой шпиндель получает различные угловые скорости. Исполнительным звеном служит кулачково-зубчатый механизм, передающий движение штангам, на которых укреплены вилки, связанные с переключаемыми блоками.

Шпиндель смонтирован на 2-х шарикоподшипниках в гильзе. Осевое усилие подачи воспринимает нижний упорный подшипник, а вес шпинделя — верхний. Подшипники регулируют гайкой. Для автоматического выключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки станки снабжают соответствующими устройствами. Глубину обработки устанавливают при помощи лимба механизма, смонтированного на левой стороне головки. Механизм приводится в действие зубчатой парой, имеет диск с кулачками для установки глубины сверления и автоматического выключения с реверсом, а также лимб для визуального отсчета. Для сокращения времени на вспомогательные ходы применяют механизм ускоренного перемещения шпинделя со своим электроприводом. Управление станком осуществляют кнопочной станцией — для универсального станка и более сложной — для полностью автоматизированного.

Радиально-сверлильные станки

От вертикально-сверлильных радиально-сверлильные станки отличает конструктивная возможность совмещения оси отверстия заготовки с осью шпинделя путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в практически любое место горизонтальной поверхности стола.

Радиально-сверлильные станки по конструкции подразделяют на станки общего назначения, переносные — для обработки отверстий в заготовках сравнительно больших размеров (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия), а также самоходные, смонтированные на тележках с креплением их в месте обработки при помощи башмаков.

Радиально-сверлильный станок используют при обработке отверстий в средних корпусных деталях. Станок позволяет исполнять сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, нарезание резьбы метчиками, а также другие операции. На фундаментной плите станка установлена тумба с неподвижной колонной, на которой надета гильза. Гильза поворачивается вокруг колонны, обеспечивая обработку отверстий в любом месте детали без ее перемещения. На гильзе смонтирована траверса, имеющая горизонтальные направляющие, по которым может перемещаться шпиндельная головка. Внутри шпиндельной головки помещены коробка скоростей, коробка передач и узел шпинделя. На передней крышке расположены органы управления. Обрабатываемые заготовки устанавливаются на приставном столе либо непосредственно в верхней плоскости фундаментной плиты.

Шпиндель со сверлильной головкой может перемещаться вертикально по направляющим гильзы, в радиальном направлении по траверсе, а также совместно с траверсой и гильзой поворачиваться вокруг оси неподвижной колонны. Эти 3 движения позволяют устанавливать инструмент по любым координатам. Реверсирование шпинделя производится при помощи фрикционной муфты. Траверса механически перемещается вертикально по гильзе с механическим отжимом в начале и зажимом в конце хода. Сверлильная головка укомплектована механизмом механического выключения подачи, срабатывающим по достижении нужной глубины сверления. Станок снабжен системой предохранительных устройств исключающих возможность его поломки в результате перегрузок.