Обзор сверлильных станков различных видов и назначения

Чтобы получать различные типы отверстий в заготовках используют разные виды сверлильных станков. Когда заходит разговор о сверлении, то все предполагают образование только цилиндрических сквозных и глухих углублений заданного диаметра. На самом деле круг задач, которые решают эти агрегаты гораздо шире.

Еще в 1932 г. была принята единая классификация устройств для обработки металла и других материалов резанием (ЭНИМС). Согласно ее вторая группа – это оборудование для получения и обработки внутренних поверхностей с помощью радиальных сверл и резцов, движущихся по окружности.

Типы сверлильных станков

Когда разрабатывалась единая классификация, то не могли предположить, насколько продвинется технология обработки материалов. Но сумели обозначить направление развития техники, чтобы описать основные признаки станочного оборудования. Для станков сверлильной группы определены основные девять типов, по ним принято определять принадлежность станка:

• Вертикально-сверлильные, при обозначении записывают 21ХХ, где 2 – группа сверлильного оборудования, 1 – вертикальное направление сверления, ХХ – дополнительные характеристики, например, диаметр сверления. Станок 2135 – вертикально-сверлильный станок с максимальным диаметром сверления 35 мм.
• Одношпиндельные полуавтоматы – тип станков, выполняющих сверление в автоматическом режиме. Остальные операции производит оператор, работающий на заданном рабочем месте. Обозначают это оборудование 22ХХ, здесь вторая цифра определяет указанный тип станка.
• Многошпиндельные полуавтоматические (23ХХ) устройства могут одновременно производить сверления нескольких отверстий. Под это оборудование на стадии проектирования конкретных деталей подбирают расположение будущих отверстий. С помощью вспомогательной оснастки можно изменять количество отверстий и расположение сверл.
• Одностоечные координатно-расточные сверлильные устройства (24ХХ) – это серия уникальных станков. С их помощью выполняют довольно сложные операции по сверлению и обработке отверстий. Подобный тип оборудования востребован на заводах по изготовлению высокоточного оборудования. Их стараются приобрести на предприятиях по ремонту сложной техники, например, автомобилей.
• Радиально-сверлильные станки (25ХХ) получили широкое распространение на предприятиях самого разного назначения. Универсальные установки выполняют работу по формированию отверстий, чистовую обработку и нарезание внутренней резьбы.
• Расточные сверлильные установки (26ХХ) могут обрабатывать внутренние полости вращательным движением резцов. Ориентирование обрабатываемого пространства может быть горизонтальным и вертикальным. Вращение может иметь инструмент или деталь.
• Алмазно-расточные станки (27ХХ) в качестве основного инструмента используют твердосплавные и алмазные резцы. На подобном оборудовании выполняют обработку с высокой точностью, так как острые кромки режущего инструмента не нагревается при выполнении работы.
• Горизонтально-сверлильные станки (28ХХ) чаще всего применяют для получения глубоких отверстий, например, пушки. В них используют сверла, в которых имеются отверстия для подачи смазывающих охлаждающих жидкостей (СОЖ).
• Разные сверлильные станки (29ХХ). Подразумевается использование оборудования специального назначения для получения и обработки отверстий.

Классификация сверлильного оборудования по универсальности его использования

Принято делить сверлильное оборудование на несколько групп по использованию в технологии изготовления деталей.

1. Универсальные станки используются для производства самого широкого диапазона работ с металлом и другими конструкционными материалами. Подобные установки используют при изготовлении штучных деталей. При сверлении оператор может менять оснастку и заменять сверла (зенкеры, развертки и метчики), сообразуясь с технологической последовательностью обработки изделия.
2. В массовом производстве универсальное оборудование задействуется редко, хотя при необходимости в технологической линии могут устанавливаться универсальное станочное оборудование. Его применяют исключительно для выполнения только определенной операции.
3. Станки для сверления глубоких отверстий относят к группе специализированных. В подобных процессах применяют инструмент с устройствами для организованно подвода СОЖ. В технологических линиях детали переходят с одной установки на другую. Например, при необходимости последовательного сверления, зенкерования и развертывания отверстия. Качество и точность обработки на каждой последующей операции повышается.
4. Специальные сверлильные станки выполняют только одну определенную операцию. Их используют в течение нескольких лет только для выполнения одной и той же операции.

Потом сразу несколько сверл многошпиндельного станка формируют отверстия требуемого диаметра.

Вертикально-сверлильные станки

Среди подобного оборудования принято определять:

Настольный вариант исполнения

Настольные сверлильные станки. Их устанавливают на столах. Обычно – это небольшие устройства, предназначенные для сверления отверстий от 2…3 до 16…18 мм. Мощность электродвигателя от 0,8…3,5 кВт. В шпинделе предусмотрена возможность установки сверл с коническим хвостовиком, а также в трехкулачковый патрон.

Для фиксирования обрабатываемых деталей на столе имеются фрезерованные Т-образные пазы, в них можно устанавливать машинные тиски. С помощью болтов к столу жестко крепят вспомогательные устройства для ориентированной установки деталей.

Привод от электродвигателя к исполнительному механизму осуществляется клиноременной передачей. На подобных станках имеются блоки шкивов на ведущем и ведомом валах. Перемещая ремень по разным ручьям, получают разную частоту вращения шпинделя.

Некоторые станки оснащают системой подачи и отвода СОЖ. Ниже стола устанавливаются ванны для сбора жидкости и отвода ее в бак. Дополнительно устанавливается помпа со своим двигателем.

Напольный вариант исполнения

Напольные вертикально-сверлильные станки устанавливают непосредственно на пол. На отдельных предприятиях используют плиты, где происходит жесткая фиксация станины к шпилькам основания.

Диаметр сверления может достигать до 50…60 мм. Это профессиональные станки, в которых предусмотрена только ручная подача инструмента. Оператор может производить сверление в автоматическом режиме. При достижении заданной глубины сверления инструмент возвращается в исходное положение.

Привод осуществляется через коробки передач с цилиндрическими и коническими шестернями. Электродвигатель устанавливается снизу или на колонне. Стол оснащен опорными пазами для крепления заготовок через планшайбы или с помощью машинных тисков. Для деталей сложной формы изготавливают кондукторы, в них фиксируют детали для обработки.

Большинство напольных станков могут производить «мокрое» сверление с помощью СОЖ. Для подачи жидкости используются емкость, фильтр и центробежный насос.

Радиально-сверлильный станок

У радиально-сверлильных станков имеется фундаментная плита. На ней смонтирована стойка с неподвижной колонной. Поворот по направляющей гильзе может быть выполнен на угол до 360°. Допускается перемещение по вертикали и горизонтали.

Передача от электродвигателя к исполнительному механизму происходит через коробку скоростей. Механизм выполняет вращение инструмента и вертикальное перемещения шпинделя.

Для обработки используются не только сверла. Довольно часто применяются резцы. Их установка позволяет получать отверстия нужного диаметра. Используют проходные и торцевые резцы.

Наличие в составе привода ходовых винтов помогает при нарезании резьбы в отверстии с заданным шагом. Сами резьбы могут быть прямоугольными, упорными и иного типа.

Координатно-расточные станки

На координатно-расточных станках можно производить самую разнообразную обработку цилиндрических и конических отверстий. Ориентация детали может изменяться в любой плоскости. Можно не только сверлить, но и растачивать поверхность резцами, нарезать не только цилиндрические, а также конические резьбы внутри пространства заготовки.

Чаще всего такие требования предъявляют к оборудованию, которое используют в космическом производстве. Для некоторых химических производств необходима повышенная точность исполнения работ.

Сверлильные станки специального назначения

Разнообразие сверлильных станков специального назначения довольно обширное. Для особых случаев сверления создают устройства, способные сверлить отверстия в заданных местах специальным инструментом.

Современные строители часто используют переносные сверлильные станки. Их оснащают коронками для сверления кольцевых отверстий. При этом организуется подача воды в зону обработки и ее отвод с фильтрацией (для повторного использования).

Промышленные перфораторы на станине способны бурить отверстия в железобетонных конструкциях. Их могут устанавливать вертикально или горизонтально. При необходимости станина дает возможность направлять инструмент под заданным углом.

Видео: обзор – сверлильный станок ЭНКОР КОРВЕТ-49.

Сверлильные станки

Сверлильные станки используются для обработки отверстий как в сложных производственных, так и бытовых условиях. В ремонтных мастерских, гаражах, слесарных помещениях ремонтных бригад на заводах и в компаниях обслуживающих городские коммуникации встречаются небольшие универсальные станки. В цехах, производящих сложные работы, они имеют несколько усложнённую конструкцию, большую массу, и отличаются повышенной точностью сверления, нарезки резьбы, зенкерования и рассверливания.

Вертикально-сверлильный настольный станок Энкор Корвет 48 Радиально-сверлильный станок Магнитный сверлильный станок

Классификация

Классификация станков по ЭНИМС для работ по металлу имеет 9 групп. Сверлильные и расточные металлообрабатывающие станки по классификации попали во 2 группу. В этой группе, как и в большинстве других, оборудование делится на 9 типов:

1. Вертикально-сверлильные;
2. Одношпиндельные полуавтоматические;
3. Многошпиндельные полуавтоматические;
4. Одностоечные координатно-расточные;
5. Радиально-сверлильные;
6. Расточные;
7. Алмазно-расточные;
8. Горизонтально-сверлильные;
9. Разные сверлильные.

Каждый из сверлильных станков имеет своё основное назначение. Разновидности их в таблице распределены по принципу уменьшения популярности. Классификация проводилась на основе изучения спроса, на все типы сверлильного оборудования.

Классификация по универсальности

Станки сверлильной группы по назначению делятся на 3 большие группы:

• Универсальные – их назначение в выполнении широкого диапазона номенклатуры работ по металлу. Их универсальность в проведении работ мешает задействовать их в массовом производстве деталей. Зато штучные детали на таких станках можно обработать от А до Я – высверлить открытое или закрытое отверстие, нарезать резьбу, произвести зенкерование детали и т.д.
• Для сверления глубоких отверстий при производстве однотипных деталей используются станки из группы «специализированные». Основные представители этого класса оборудования работают на поток в массовом производстве. Они специализируются на выполнении одной или нескольких операций.
• «Специальные» — такие станки могут выполнять несколько операций одновременно или поэтапно для обработки одной заготовки.

Как и все станки по металлу, сверлильные станки различаются по массе, классу точности, уровню автоматизации, устройство стола.

Типы сверлильных станков

Виды сверлильных станков из группы «универсальные»:

• Вертикально-сверлильные станки.
  • Настольные — предназначаются для обработки небольших деталей. Оборудование этого типа способно обрабатывать отверстия диаметром от 3 до 18 мм.
  • Станки средней группы с диаметром максимального сверления от 25 до 50 мм. Движение шпинделя относительно рабочей поверхности стола может быть только вертикальной плоскости, что предполагает перед работой перемещение самой детали для установки её в необходимое для обработки положение. Вращение шпинделю передаётся посредством зубчатой передачи от вертикально расположенного двигателя. Он может находиться в кожухе, закреплённым к корпусу.

  Обозначение

  По буквам и цифрам в маркировке об оборудовании можно рассказать если не всё, то очень многое. Аббревиатура специалисту, работающему со станками по металлу, скажет об его основных характеристиках.

  Буквенно-цифровое обозначение на корпусе указывает:

  1. первая цифра — на группы по таблице классификации металлообрабатывающего оборудования;
  2. вторая цифра – на тип оборудования;
  3. если на втором месте указывается буква, то это говорит о модернизации базовой модели;
  4. максимальный диаметр сверления в мм определяется по значению последних 2 цифр.
  5. если в конце стоят буквы «Н», «П», «В», «А», «С», то они указывают на точность, «М» — магазина со сменным инструментом.

  

  Модернизированные станки с ЧПУ имеют в маркировке, обозначение перед типом букву «Ф» с цифрой. Значение цифры указывает:

  1. станок имеет цифровую индикацию и предварительный набор координат. Назначение этой системы состоит в том, чтобы, отработав один из заданных циклов, станок остановился. Для запуска следующей операции необходимо нажать кнопку. Запрограммированное устройство автоматически выведет сверло на необходимую позицию. Движение инструментов программируется посредством записи действий на перфоленту.
  2. станок оснащён позиционными и прямоугольными ЧПУ. Назначение этой системы выставить одновременно от 1 до 5 инструментов в рабочую позицию.
  3. контурные системы ЧПУ. Импульсный сигнал определяет необходимое расстояние для перемещения инструмента в заданную точку.
  4. система ЧПУ универсальная.

  Характеристики

  При выборе оборудования необходимо правильно подобрать компоновку станка и технические характеристики согласно планируемым работам.

  Виды сверлильных станков: стационарное и мини оборудование

  

  Сверлильный настольный станок и другие разновидности сверлильных устройств предназначены для получения в сплошном материале глухих и сквозных отверстий. Помимо этого, на них может выполняться операции фрезерования, зенкерования, нарезание резьбы, рассверливания и некоторые другие.

  Классификация сверлильных станков

  

  Сверлильные устройства, в соответствии с принятой классификацией, являются второй группой металлорежущего инструмента. По своему предназначению станки для сверления делятся на такие виды:

  • специальные;
  • универсальные;
  • специализированные.

  

  К специализированными относятся автоматизированные устройства, способные производить определенные технологические процессы. Они могут настраиваться на одновременное сверление нескольких отверстий в конкретных случаях. К ним относятся практически все отечественные станки и, как правило, они оборудуются множеством специальных приспособлений и инструментов, что ориентирует их на использование в крупносерийном и массово-поточном производстве.

  

  Универсальные устройства дают возможность производить любые технологические работы, связанные со сверлением отверстий и их обработкой – токарно-расточной, фрезерно-токарно-расточной, фрезерно-расточной и т. д. Универсальное оборудование используют многие небольшие производственные компании, предприятия и частные лица (настольные мини станки сверлильные часто можно встретить в домашних мастерских).

  Вся классификация универсального инструмента делится на:

  • горизонтально-сверлильные и горизонтально-центровальные;
  • вертикально-сверлильные. Могут быть с диаметром сверления 2-11 мм (легкие), с диаметром 18-50 мм (средние), с диаметром 75 мм (тяжелые). Любой настольный станок по своим характеристикам относится к классу легких;
  • радиально-сверлильные станки. Бывают стационарными, передвижными, оборудованные поворотными головками и другими.

  Станки специального вида делаются для выполнения ограниченного количества операций в определенной детали. Как правило, их нельзя перенастроить на работу с другими деталями.

  Сверлильный станок с ЧПУ

  

  Нужно добавить, что радиально-сверлильное оборудование или станок иного типа (к примеру, магнитный или сверлильно-присадочный) может оборудоваться системой ЧПУ. Оборудование с ЧПУ в маркировке имеет специальные обозначения, описывающее особые характеристики устройства. Естественно, что бытовые мини станки не оснащаются ЧПУ, в этом нет надобности.

  Оборудование без ЧПУ делится на:

  • с механической и ручной подачей;
  • полуавтоматическое;
  • автоматическое;
  • автоматизированное.

  Помимо этого, станки в последнее время пополнились большим количеством новых специализированных и специальных устройств, среди них можно выделить:

  • комбинированный токарно-фрезерно-расточной и многофункциональный фрезерно-токарно-расточной центр;
  • магнитный инновационный станок;
  • деревообрабатывающий присадочно-сверлильный станок.

  Виды сверлильных станков

  Вертикально-сверлильный станок

  

  Любое настольное оборудование для сверления является вертикально-сверлильным. Эта группа имеет шпиндель, расположенный вертикально, предназначается для единичного и мелкосерийного производства. Определенный настольный станок может выполнять отверстия диаметром 0,24-11 мм в любых деталях с небольших размеров.

  Устанавливаются эти аппараты на верстак или на иную устойчивую поверхность, если этот станок используется в частном порядке. С помощью болтов они надежно фиксируются к рабочему столу. Совершенно несложно, при необходимости, самому изготовить настольный станок – он будет великолепно справляться с «бытовыми» задачами по обработке небольших изделий.

  Огромное количество вертикально-сверлильных устройств не оказывает большого влияния на их конструкцию. Все они оборудованы станиной, фундаментной плитой, шпиндельным узлом, коробкой подач и скоростей, головкой для сверления и рядом других одинаковых элементов. Практически на всех устройствах рабочий инструмент перемещается не механически, а вручную. А шпиндель на этих агрегатах получает необходимое для выполнения работы вращение от электрического двигателя через клиноременную передачу.

  Особенности радиально-сверлильного оборудования

  

  Отличие радиальных устройств от вертикальных заключается в том, что на первых, перемещение шпинделя делается относительно изделия, а на вторых – изделие перемещают вдоль шпинделя. Эта особенность неслучайна, так как обработка тяжелого изделия на станке, ее фиксация и выверка продолжаются гораздо дольше, чем подвод сверла к детали.

  Также это оборудование может оснащаться множеством вспомогательных приспособлений, благодаря этому на нем производят не только основные операции, но и некоторые специальные:

  • расточка отверстий;
  • выполнение больших по диаметру отверстий в крупных стальных дисках и металлических в листах;
  • точная притирка отверстий в цилиндрах и клапанах.

  Но, главное, как вы уже, скорей всего, поняли, этот станок в основном используется для работы с тяжелыми и крупными заготовками. При этом его универсальные возможности подойдут самым различным предприятиям и тем, где происходит крупносерийное производство и небольшим ремонтным предприятиям.

  По особенностям конструкции радиально-сверлильный аппарат может относиться к одной из групп устройств:

  • общего назначения;
  • передвижные станки;
  • с колонной, которая может перемещаться по направляющим, установленным на станине;
  • переносные.

  Радиально-сверлильный агрегат имеет «особый» шпиндель, он может передвигаться непосредственно радиально или по окружности различных радиусов. Благодаря этой особенности любой станок этого типа может сделать отверстие в требуемой точке изделия, независимо от того, где она расположена. Описываемые устройства, помимо этого, характеризуются следующими особенностями:

  • изменение скоростей и подач делается с помощью гидравлики, при этом данные процедуры происходят максимально быстро благодаря наличию специального переключающего оборудования;
  • почти каждый станок имеет большой выбор частоты вращения шпинделя и его скоростей, что объясняется наличием мощного электропривода;
  • на головке шпинделя расположены все органы управления работой устройства.

  

  Сегодня большую популярность набирает магнитный станок – небольшое устройство, которое устанавливают и фиксируют на верстаке. Это оборудование применяется для выполнения больших по диаметру и глубоких отверстий в металлических и стальных конструкциях, в крупногабаритных производственных машинах и технике, в строительном оборудовании.

  Магнитное сверлильное оборудование фиксируется к парамагнитным металлическим поверхностям десяти и более миллиметров толщиной, в противном случае он не будет держаться. При небольшой толщине допускается настилать под заготовку стальной лист. Поскольку устройство с магнитной подошвой – это современный аппарат, даже можно сказать инновационный, он оборудован электронными управляющими системами, автоматизирующими выполнение работ и не дающими дорогостоящему оборудованию выйти из строя из-за небрежности оператора.

  Магнитный станок характеризуется такими основными показателями:

  • мощность: чем она больше, тем выше у оборудования производительность, естественно, что маломощное мини сверлильное устройство имеет небольшую производительность, а агрегаты с мощностью более 1900 Ватт могут производить практически любую операцию;
  • скорость вращения шпинделя: магнитное сверлильное устройство может просверлить без риска выхода из строя очень большие отверстия (более десятка сантиметров), поскольку он оборудован редуктором, понижающим обороты;
  • прижимная сила магнита: в некоторых моделях она может достигать величины более 27 000 ньютон.

  Присадочно-сверлильный станок для обработки дерева

  

  Сегодня производители мебели часто используют деревообрабатывающий присадочно-сверлильный станок, он гарантирует выполнение идеальных отверстий необходимого диаметра в мебели. Эти отверстия получаются без сколов и отличаются идеально ровной поверхностью. Присадочно-сверлильный станок используется для выполнения отверстий сквозного и глухого типа, куда в дальнейшем устанавливаются держатели полок, крепежные детали, мебельная фурнитура и так далее.

  Присадочно-сверлильное оборудование может иметь специальную конструкцию. Это зависит от того, для каких именно целей оно применяется. Также есть и настольное мини сверлильное устройство для изготовления единичной, индивидуальной мебели в небольших мастерских и частных ателье, которые изготавливают корпусные изделия меблировки. Существует и такой присадочно-сверлильный станок, который разработан для больших мебельных заводов, которые специализируются на производстве большой номенклатуры изделий крупными заказами.

  Чаще всего современный присадочно-сверлильный станок оборудован специальными режущими устройствами, множеством патронов быстросъемного типа, несколькими обрабатывающими головками. Это гарантирует высокую скорость изготовления мебели при сохранении качественных проделанных отверстий.

  Фрезерно-токарно-сверлильные центры

  

  Завершая обзор, который был посвящен сверлильным станкам, немного скажем о многофункциональных и комбинированных фрезерно-токарно-сверлильных центрах, которые, по большому счету, являются многошпиндельными устройствами, объединяющими в своей конструкции основные достоинства сверлильного, токарного и фрезерного оборудования. При помощи их делают обработку не только чугунных и стальных деталей, но и изделий из сплавов на основе алюминия, латуни, а также сверхтвердых сплавов.

  Необходимо не забывать, что наличие ЧПУ делает станок более дорогостоящим. Но, если аппарат будет использоваться в промышленных целях, то ЧПУ является довольно выгодной инвестицией, которая повысит точность и качество проведения многих операций. Практика показала, что покупка компьютеризированного оборудования окупается очень быстро. Самое главное – это выбрать подходящий по всем показателям аппарат, который справится с поставленной задачей.