В области металлообработки сверление отверстий - одна из наиболее часто проделываемых задач. Лучшим инструментом для ее выполнения является сверлильный станок.
С его помощью достигается высокая точность сверления, идеальная окружность отверстия любого типа - сквозного или глухого. Помимо проделывания отверстий, сверлильный станок может выполнять еще целый спектр задач, если применить специальные дополнительные приспособления.
Что такое сверлильный станок, какой принцип его работы, какие бывают виды данного оборудования и где они применяются, я расскажу в этой статье.
Как устроен сверлильный станок
Работа сверлильного станка построена на удалении металлической стружки вращающимся сверлом. Сверлильное оборудование делится на два класса - бытовые станки (для домашних мастерских, обучения) и промышленные верстаки. Промышленное оборудование отличается мощностью и многофункциональностью. Бытовые же станки предназначены под конкретную цель - сверление, поэтому являются узконаправленными.
Принцип работы и устройство сверлильного станка мы рассмотрим на примере бытовой модели, поскольку именно она полностью отвечает предназначению этого агрегата. Станки данного класса компактные, относятся к настольному типу. Их размеры актуальны для небольшой мастерской. Очень удобны для размещения на столе или на подставке. В таком положении мастеру комфортно работать длительное время.
В основном, в домашних мастерских используются станки вертикально-сверлильного типа. Конструкция сверлильного станка этого вида состоит из следующих элементов:
Станины (на ней размещены основные узлы и механизмы). Этот элемент массивный, литой. Он должен обеспечить устойчивость оборудования, отсутствие вибраций, чтобы придать самую высокую точность при сверлении;
Стойки. Вертикальная стойка крепится на станине жестким креплением;
Сверлильной головки, которая, в свою очередь, расположена на стойке. Это чугунная отливка, на которой размещается коробка переключения скоростей (ременная передача) и сетевой привод;
Шпинделя (также является частью сверлильной головки). Шпиндельная бабка является местом фиксации патрона, в котором размещается сверло.
Ручка подачи.
Станину можно ставить непосредственно на стол. Фиксируется она болтами, для которых предусмотрены отверстия. Отличительная особенность такого станка - вертикальная подача, в связи с которой шпиндель двигается вниз/вверх. Для его перемещения используется ручка подачи.
Как работает сверлильный станок
Мощность двигателя, который обеспечивает работу станка, может находиться в диапазоне от 250 Вт до 1 кВт. Крутящий момент от электродвигателя передается на шпиндель. Передача ременная. Она включает шкивы и ремень V-образного типа. Для того, чтобы обеспечить переключение скоростей, ременная передача оснащена шкивами с выемками под ремень разного диаметра. Выбирая скорость, станок выключают, вставляют ремень в нужную канавку, а затем снова включают. Бытовые агрегаты дают возможность выбрать скорость вращения шпинделя в пределах от 450 оборотов в минуту до 3 тысяч оборотов в минуту.
Для установки сверла используется патрон, который аналогичен патрону обычной электрической дрели. Допустимый диаметр насадок - до 12 мм. Патрон зажимает хвостовик сверла тремя кулачками. Жестко зафиксировать или ослабить эту хватку для того, чтобы заменить сверло, можно при помощи специального ключа.
Сверлильное устройство бытового класса рассчитано на обработку деталей от 20 до 90 мм высотой. Этот показатель разный у разных моделей и определяется самой конструкцией станка. На него влияет высота, на которой размещена сверлильная головка. Поскольку эта деталь перемещается вверх/вниз, то я имею в виду ее крайнее верхнее положение. Его устанавливают вручную (в мелких маломощных моделях) или же при помощи штурвала (у крупных станков).
То есть, для максимальной высоты применяем специальную ручку перемещения. Таким же способом регулируется и глубина сверления, и минимальная высота. Последняя (минимальный размер) зависит от предельного расстояния, на которое подается вниз шпиндель. Оно может быть в пределах от 5 см до 40 см.
Какие еще параметры влияют на работу станка
К показателям, определяющим эффективность работы станка, относятся такие технические характеристики, как мощность двигателя и функции, которые он выполняет. Помимо этого, значение имеет:
Вылет сверла;
Размер и конструкция станины.
Вылет сверла определяется расстоянием от его центральной вертикальной оси до вертикально расположенной стойки. Чем больше вылет, тем дальше от края детали можно сверлить отверстие. У бытовых моделей станков это число составляет от 10 до 20 см.
Станина должна быть тяжелой, но не за счет своих габаритов (наоборот, чем меньше, тем удобнее), а за счет прессованного литья. Размеры желательно компактные, но в соответствии к размерам стойки и сверлильной головки. Верхняя поверхность станины - это рабочий стол.
Ее конструкция плоская, ровная или с выступом. Для того, чтобы просверлить сквозное отверстие, в станине есть центральная прорезь. Есть также боковые прорези, к ним можно крепить упоры и тиски для удержания заготовки.
Если станину закрепить нет возможности, например, нужно сделать отверстие на оборудовании, а демонтировать его сложно, то используется особый переносной вид станков - магнитный сверлильный станок. Он крепится при помощи магнитов на станине в любом положении. При этом поверхность, к которой крепится станок, должна иметь больше 9 мм толщины, чтобы удержать его. Если толщина меньше, то нужно подложить стальной лист для ее увеличения.
Добавочная комплектация бытового станка
1. Подвесной стол.
В оснащение сверлильного станка бытового класса часто входит подвесной рабочий стол с прорезями. Он устанавливается, благодаря отдельной стойке. Высоту фиксации такого стола можно выбирать, используя стяжной болт. Это ручной способ регулировки. Но есть и модели, где перемещение стола по высоте механизировано. Выполняется при помощи реечного механизма. Подвесной дополнительный стол помогает выбрать нужную глубину сверления и наиболее подходящую высоту установки детали.
Добавочный стол в комплекте представлен в двух вариантах:
Опорная станина, назначение которой только опора и фиксация;
Станина, которая служит опорой и работает как добавочный стол. В этом случае производитель может предусмотреть и наличие подвесного наклонного стола, который можно фиксировать под нужным углом. Лучший показатель диапазона углов - от 0 до 45 градусов.
2. Регулятор глубины.
Такой механизм также часто встречается в комплекте сверлильного станка. Конструкция представлена рычагом, который затягивается после фиксации патрона. На деталь с торца наносят метку нужной глубины. Затем патрон со сверлом размещают так, чтобы конец сверлящей насадки находился на помеченном уровне.
Промышленные сверлильные станки и их виды
Поскольку сегодня растет спрос на универсальное оборудование, то сверлильные станки промышленного типа, как правило, многозадачные. Они выполняют целый спектр задач по проделыванию отверстий. Однако, есть и узкоспециализированные модели, предназначенные для выполнения одной задачи.
В современной металлообработке используются следующие виды сверлильных станков:
Настольные сверлильные станки. Применяются с целью выполнения отверстий небольшого размера. Модификация диаметров - 3, 6, 12 и максимальное - 16 мм. Это удачный выбор для домашней мастерской, для гаража.
Вертикальный сверлильный станок. Из-за своей вертикально-стоечной конструкции, получили название колонных. Применяются для мелкосерийных выпусков деталей, для негабаритных элементов, частных мастерских. Диаметр отверстий, проделываемых колонными станками, определяется также небольшими размерами: 18, 25 мм, средними значениями (35 мм и 50 мм). Самое большое отверстие возможно с диаметром 75 мм.
Радиально сверлильный станок. Эти установки характеризуются большим вылетом сверла. Показатель достигает 13-20 см. При работе такого станка деталь, которая подвергается сверлению, не движется. А оси станка и оси отверстий приходят в совместимость, благодаря перемещению шпиндельной бабки.
Сфера применения радиальных станков - проделывание идеально круглых отверстий. Очень актуальны такие приборы при обработке небольших, но тяжелых деталей.
Координатно сверлильный станок. Применяется, если нужен высокий уровень точности и совместимость для сверления в разных заготовках.
Горизонтальный сверлильный станок. Его применяют, если глубина сверления большая. К примеру, ствол артиллерийского или стрелкового оружия, отверстие в осевых валах или штоках.
Центровальный станок. Этот прибор сверлит деталь с торца, проделывая центровое или осевое отверстие.
Выводы
Более практичного и точного оборудования для сверления отверстий в металлических заготовках, чем сверлильный станок, не существует. Правильный подбор этого оборудования для определенной задачи возможен только при знании видов станков, и при понимании, как устроен сверлильный станок, и как он работает. Поскольку видов сверлильного оборудования существует на современном рынке очень много, то нужно точно определить область его применения и задачи, которые будут выполняться.
Если у вас возникли вопросы после прочтения статьи, оставляйте комментарии ниже. Я с радостью на них отвечу!
или нажмите