Сверлильный станок - что это, устройство, виды

Сверлильный станок – это металлообрабатывающее оборудование, предназначенное для высверливания отверстий. Его устанавливают в цехах, ремонтных мастерских, производственных лабораториях. Понимание того, что такое сверлильный станок, какие операции можно выполнять на нем, с какими материалами может работать, позволит подобрать оптимальную модель для конкретного производства.

Основное назначение сверлильного станка – формирование сквозных и глухих отверстий в заготовках из черных и цветных металлов и их сплавов. Оборудование считается металлообрабатывающим, но при соответствующем оснащении может работать с другими материалами, такими как полимеры, дерево, бетон. В зависимости от устройства и комплектации сверлильный станок также применяют для таких работ по металлу:

• нарезания внутренней резьбы;
• рассверливания;
• зенкования;
• цекования;
• зенкерования.

Принцип работы сверлильного станка заключается в следующем:

• деталь жестко крепится в рабочей зоне;
• вращающийся инструмент последовательно снимает слои металла с поверхности;
• осевой инструмент поступательно продвигается внутрь заготовки, образуя отверстие.

Различные типы сверлильных станков могут иметь различное взаимное расположение узлов. Оно зависит от категории и назначения конкретного оборудования. Стандартное устройство сверлильного станка включает в себя следующие части:

• основание (станина). Является опорой для остальных узлов. Отличается значительной массой, обеспечивает устойчивость во время обработки;
• привод. Представлен одно- или трехфазным электрическим двигателем и трансмиссией, которые создают крутящий момент для вращения осевого инструмента;
• шпиндельный узел. Включает в себя головку с механизамами передачи крутящего момента, шпиндель и патрон, в котором крепится сверло;
• рабочий стол. Предназначен для крепления обрабатываемой заготовки. В некоторых сверлильных станках предусмотрено перемещение стола по вертикали и/или наклон его под углом.

Передачу крутящего момента от электродвигателя к шпинделю обеспечивают шкивы и приводные ремни или редуктор. Промышленная категория оснащается коробкой скоростей или бесступенчатым вариатором, а также автоматической системой охлаждения. Модели с ЧПУ включают в себя дополнительно устройство ввода данных и блок управления станком (БУС).

К основным параметрам сверлильных станков относятся:

• мощность и тип электродвигателя (однофазный/трехфазный);
• максимальный и минимальный диаметр сверления;
• максимальная и минимальная глубина сверления;
• подача (зависит от диаметра сверла);
• скорость и мощность резания;
• величина крутящего момента.

По сфере применения оборудование делится на бытовое и промышленное. Все виды сверлильных станков первой группы имеют меньшую мощность и ограниченную функциональность, чаще всего настольное исполнение. Промышленное оборудование более мощное, отличается широким набором функций, может оснащаться блоком ЧПУ. По степени специализации сверлильные станки делятся на:

• универсальные. Изготавливают широкую номенклатуру деталей. Применяются как в единичном, так и в серийном производстве, а также в ремонтных мастерских;
• специализированные. Предназначены для изготовления крупных партий однотипных деталей. Основное применение – массовое и крупносерийное производство;
• специальные. Предназначены для изготовления деталей одного вида или типоразмера. Применяются в крупносерийном и массовом производстве.

Это наиболее востребованное сверлильное оборудование, которое используется в металлообрабатывающем производстве.

Вертикально-сверлильные

Основным документом, регламентирующим размеры, точность и жесткость такого оборудования, является ГОСТ 370-93.

Устройство. Конструкция вертикально-сверлильного станка включает в себя:

• станину – литое металлическое основание;
• стойку (круглую или призматическую колонну);
• шпиндельную бабку;
• трансмиссию;
• рабочий стол для фиксации обрабатываемой заготовки;
• элементы управления скоростью вращения и подачей сверла;
• маховик, управляющий перемещением пиноли.

Стол может перемещаться вертикально, а также наклоняться для сверления отверстий под углом. Перемещение осуществляется вручную (механическими усилиями оператора) или с помощью привода. Боковые пазы используются для крепления заготовки. В оборудовании с ЧПУ всеми рабочими движениями управляет БУС в соответствии с загруженной программой обработки. В средних и тяжелых сверлильных станках внутренние полости основания (фундаментной плиты) используются в качестве резервуаров для СОЖ (смазывающе-охаждающая жидкость).

Особенности. Станок предназначен для сверления и обработки отверстий, а также для нарезания резьбы в заготовках. Колонна (стойка) оснащена вертикальными направляющими, по которым перемещается кронштейн с шпинделем. Внутри колонны может быть расположен противовес и управляющие механизмы. Главными движениями являются вращение шпинделя и его подача по вертикали, из-за чего станок и получил свое название. Обрабатываемая деталь крепится на столе или на фундаментной плите. Шпиндель может перемещаться только по вертикали. Соосность отверстий обеспечивается горизонтальным перемещением заготовки.

Применение. Вертикально-сверлильные станки отличаются высокой скоростью вращения шпинделя, что обеспечивает высокую точность сверления отверстий небольшого диаметра. Основные сферы применения – приборостроение, точная механика и другие отрасли с высокими требованиями к точности работ.

Одношпиндельные настольно-сверлильные станки

Оборудование входит в группу вертикально-сверлильных станков. Высота настольных моделей предполагает обязательную установку на верстак, рабочий стол или иную высоко расположенную горизонтальную поверхность. Данный вид включает в себя как простейшие станки с минимальными возможностями обработки, так и многофункциональное профессиональное оборудование, широко применяется в мелкосерийном и единичном производстве. Одношпиндельный настольно-сверлильный станок имеет компактные размеры и сравнительно малый вес, благодаря чему может устанавливаться в небольших помещениях: ремонтных и домашних мастерских, в учебных кабинетах ПТУ и т. д.

Устройство. Основные части сверлильного станка данной категории – это:

• массивное основание;
• круглая колонна (стойка);
• сверлильная (шпиндельная) головка;
• элементы управления.

Установка дополнительных опций, как правило, не предусмотрена.

Особенности. Одношпиндельный настольный станок предназначается для работы с небольшими деталями и сверления отверстий диаметром до 10–25 мм (в зависимости от конкретной модели). В ассортименте заводов-производителей представлены как однофазные, так и трехфазные модели.

Магнитно-сверлильные

Так называются станки, установленные на магнитном или электромагнитном основании. Сверлильное оборудование компактно, имеет небольшой вес и легко переносится в нужное место в металлическом или пластиковом кейсе.

Устройство. В эту категорию входят сверлильные станки разной конструкции, функциональности и назначения. Положение шпинделя чаще всего вертикальное, но может быть и горизонтальным. Объединяет одно – наличие магнитного основания.

Особенности. Главным отличием является наличие магнитного основания, позволяющего крепиться к любой ферромагнитной поверхности. Это позволяет устанавливать станок вертикально, горизонтально, в перевернутом положении. Некоторые магнитно-сверлильные модели имеют уникальную конструкцию и предназначены для работы в труднодоступных местах. Имеется специальная серия, предназначенная для работы с круглыми трубами. К другим особенностям магнитно-сверлильных станков относятся:

• встроенная система подачи смазочно-охлаждающих жидкостей;
• использование корончатых сверл для сверления отверстий большого диаметра;
• широкий набор дополнительных опций;
• возможность работы на выезде.

Радиально-сверлильные

Станки относятся к универсальной категории, рассчитаны на работу со средне- и крупногабаритными заготовками. Главное отличие оборудования – высокая подвижность инструмента. Сверло может перемещаться вертикально по рукаву, двигаться вокруг колонны и в радиальном направлении. Это нужно при обработке крупногабаритных и тяжеловесных деталей. При соответствующем оснащении может выполнять дополнительные операции: рассверливание, нарезание крупной резьбы, зенкерование и т. п. Жесткость и точность радиально-сверлильных станков нормированы ГОСТ 98-83.

Устройство. Основные компоненты, из которых состоит радиально-сверлильный станок, – это:

• станина. Она совмещена с рабочим столом и предназначена для фиксации всего станка на фундаменте (фундаментной плите). На станине установлен цоколь колонны с шпиндельной бабкой и траверсой. Основание имеет Т-образные пазы для крепления крупных деталей и оснастки. Небольшие заготовки могут устанавливаться на приставном коробчатом столе;
• поворотная колонна. Установлена вертикально на станине. Имеет неподвижно зафиксированную внутреннюю стойку и поворотную часть на подшипниках (гильзу). Последняя может вращаться вокруг колонны и перемещаться вверх и вниз;
• траверса. Ее называют также «рукав» или «хобот». Траверса смонтирована на колонне и оснащена автономным электроприводом. Она может перемещаться вверх и вниз, а также вращаться вокруг вертикальной оси поворотной колонны. В нише с обратной стороны траверсы монтируются элементы гидравлической системы и электропривод;
• шпиндельная бабка. Расположена на траверсе. Конструктивно это автономный узел, оснащенный коробками подач и скоростей, а также механизмом управления глубиной сверления. Он предназначен для крепления инструмента (сверла) и передачи ему крутящего момента;
• система подачи СОЖ. Резервуар со смазочно-охлаждающей жидкостью и насос ее подачи к инструменту расположены в технологических отсеках, расположенных в задней части радиально-сверлильного станка. Выключатель находится в цоколе поворотной колонны.

Особенности. Главным рабочим движением в работе радиально-сверлильного станка являются вращение. Для удобства оператора все элементы управления расположены на сверлильной головке. Это маховик перемещения бабки, кнопки включения-выключения, аварийной остановки, подсветки рабочей зоны и т. д. Управляющие кнопки и рычаги позволяют задавать сверлу необходимую скорость вращения и подачи. В процессе обработки заготовка остается неподвижно закрепленной на рабочей поверхности. Совмещение оси инструмента и заданных координат сверления осуществляется перемещением шпиндельной бабки. Наклонные отверстия могут сверлиться только при наличии специальной оснастки, позволяющей фиксировать заготовку под углом.

Горизонтально-сверлильные

Отличаются удлиненной станиной и горизонтальным положением шпинделя. Оборудование используется для сверления глубоких отверстий: глубина в 5 и более раз больше диаметра.

Оборудование востребовано в автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности, где требуется точная обработка длинномерных, крупногабаритных и тяжеловесных деталей.

Устройство. Основой конструкции является станина, на которой крепятся остальные узлы. От аналогичного компонента вертикально-сверлильных станков она отличается бóльшими габаритами и массой. На станину крепятся остальные узлы:

• рабочий стол для заготовки;
• шпиндельная бабка;
• электродвигатель с трансмиссией;
• приспособления для фиксации заготовки;
• люнет (для поддержания длинномерных деталей);
• элементы управления скоростью обработки (КПП и т. п.).

Особенности. Сверление осуществляется в горизонтальном направлении. Горизонтально-сверлильные станки обрабатывают с высокой точностью заготовки большого веса и размеров, поэтому часто используются в тяжелом машиностроении. К другим плюсам оборудования относятся:

• возможность сверления под углом;
• меньшие требования к устойчивости детали при обработке;
• лучшее удаление стружки.

Однако горизонтально-сверлильные станки требуют гораздо больше пространства, чем вертикальные, сложнее в настройке и в эксплуатации.

Координатно-сверлильные

Оборудование предназначается для сквозного, глухого и ступенчатого сверления. Основная сфера применения – сверление отверстий с высокой точностью расположения и размеров (до 1 мкм).

Устройство. Основой конструкции является плита основания, на которой расположен рабочий стол, оснащенный зажимами для крепления заготовки. К другим компонентам координатно-сверлильного станка относятся:

• подвижный портал (колонна) либо подвижный стол;
• шпиндельная головка;
• в качестве опции - ЧПУ (устройство введения данных и блок управления станком).

Скорость подачи и вращения шпинделя управляется и контролируется специальной программой. В одностоечных моделях обработка осуществляется по двум направлениям, в двухстоечных – по одному.

Особенности. Основное назначение координатно-сверлильного станка с ЧПУ – сверление отверстий без предварительной разметки. Программное управление существенно повышает производительность благодаря тому, что отпадает необходимость дополнительно выверять положение инструмента и вручную контролировать перемещение сверла. Заготовка крепится на стол-плиту, а шпиндельная (сверлильная) головка перемещается по трем осям относительно нее. Такой принцип работы позволяет обрабатывать детали различной формы и веса. При оснащении дополнительными устройствами станок может сверлить объемные и листовые заготовки, выполнять термическое сверление, нарезание резьбы.

Полуавтоматические

Полуавтоматами называются сверлильные станки, в которых автоматизированы все операции и движения, входящие в цикл обработки одной заготовки. После того как полностью завершена обработка детали, оборудование останавливается. Оператор снимает заготовку, устанавливает новую и вновь запускает станок. Полуавтоматическое оборудование применяется при крупносерийном и серийном выпуске деталей.

Устройство. К стандартным компонентам относятся:

• станина – массивное основание, на котором крепятся остальные узлы;
• колонна – для вертикально-сверлильных станков;
• шпиндельная головка (патрон для крепления сверла, электропривод);
• рабочий стол с креплениями (зажимами) для размещения заготовки;
• элементы управления – кнопка включения, аварийная блокировка и т. д.

Конкретный перечень узлов станка-полуавтомата зависит от его типа: радиальный, горизонтальный, вертикальный и т. д.

Виды. Все полуавтоматическое оборудование делится на две группы:

• одношпиндельное. Имеет одну шпиндельную головку. Одновременно может выполняться только одна операция сверления. Производительность такого полуавтомата зависит от скорости выполнения каждого вида обработки;
• многошпиндельное. Имеет два или более шпинделей. Это позволяет ускорить обработку детали: параллельно выполнять несколько одинаковых или разных операций. Производительность многошпиндельного полуавтомата в разы выше.

Основное назначение такого типа станков – это выполнение одинаковых или однотипных операций. Он отличается высокой производительностью, но не может применяться для обработки широкого спектра деталей, как универсальные модели. Классификация выделяет несколько видов специальных станков.

Рельсосверлильные

Представляют собой путевое оборудование, которое применяется, чтобы делать отверстия под стыковые болты в рельсах железнодорожных, трамвайных и крановых путей. Основной рабочий орган – сверло, в моделях нового поколения имеются также раскатники и фаскосъемники.

Конструкция и функциональность. Стандартный рельсосверлильный станок включает в себя следующие основные компоненты:

• раму. Это сварная конструкция из двух продольных швеллеров, оснащенных винтовым зажимом, предназначенным для крепления за подошву рельса. Зажимное устройство устанавливают в одно из трех рабочих отверстий рамы в зависимости от ширины подошвы;
• мотор-редуктор. Оснащен электроприводом, который через редуктор передает крутящий момент к шпинделю и сверлу.

Оборудование оснащается также съемным упором, стойкой, направляющей штангой, рукоятками, маховиком и другими элементами управления.

Особенности работы. При сверлении рельсов из незакаленной стали сверлильный станок устанавливается на подошву. Для зажима оснастки используется инструментальный конус, рассчитанный на разные диаметры сверла. Сверление часто осуществляется вручную с помощью механизма, который приводится в действие трещоточным или накидным ключом. Если рельсы изготовлены из твердой легированной стали, используются электрические рельсосверлильные станки с усиленной несущей конструкцией и мощностью от 1,7 кВт. Чтобы повысить прочность (уплотнить) зоны стыков, проводится двустороннее снятие фасок и обработка внутренней поверхности. Для этого используется:

• фаскосъемник. Одновременно снимает фаски с обеих сторон отверстия под болт, для чего используются стандартные зенковки или резцы с твердосплавными пластинами;
• раскатник. Возвратно-поступателными движениями специальных твердых шариков раскатывает, уплотняет и упрочняет поверхность рельса.

Представляют собой узкоспециализированные сверлильные машины, с помощью которых сверлятся центровочные углубления на торцах заготовок.

Для термосверления металла

Это специальные станки для термопластичного сверления тонкостенных металлических заготовок. Они имеют высокую мощность и большую скорость вращения шпинделя. Чтобы не допустить перегрева рабочего инструмента и заготовки, такой станок обязательно оснащается устройством автоматического охлаждения. Оборудование для термосверления металла чаще всего применяется в производстве втулок: подшипниковых, резьбовых, под пайку.

Многошпиндельные

Многошпиндельные сверлильные станки представляют собой специализированное устройство, предназначенное для выполнения ряда определенных операций. Станок оснащается двумя или более шпинделями, что позволяет одновременно обрабатывать 2–3 и больше отверстий в одной детали. Отличительными особенностями многошпиндельного оборудования являются:

• наличие специальной оснастки;
• полностью автоматизированный процесс;
• высокая производительность.

Все сверлильные станки данной категории имеют компактные размеры, простое устройство, небольшой вес и настольное исполнение. Их устанавливают на стол, верстак или любое другое горизонтальное основание. Основная сфера применения – школьные, домашние и учебные мастерские.

Устройство. Конструкция бытовой модели почти не отличается от промышленного аналога. В нее входят следующие компоненты:

• опорная плита. Предназначена для крепления вертикальной колонны. Как правило, изготовлена литьем из чугуна или стали;
• вертикальная стойка. Имеет вид круглой колонны, к которой крепятся остальные узлы и механизмы;
• шпиндельная бабка. Оснащена электродвигателем и патроном для установки и фиксации сверла;
• элементы управления. Это кнопка включения, рычаги подачи и т. д.

Особенности. Большинство бытовых сверлильных и фрезерных станков имеют мощность до 1 кВт и рассчитаны на работу со сверлами диаметром 3–12 мм. Инструмент фиксируется тремя самоцентрирующимися кулачками. Выбор скорости вращения шпинделя осуществляется при выключенном двигателе, когда оператор вручную перекидывает ремень в нужную канавку шкива. Максимальная высота подъема шпиндельной головки зависит от конкретной модели, это следует учитывать при выборе станка. Простейшее бытовое оборудование не предусматривает дополнительных опций. На более продвинутых моделях можно установить:

• защитный пластиковый экран;
• механизм контроля хода сверла;
• рабочий стол с функцией наклона.

Чтобы работать в небольших мастерских, этого будет вполне достаточно.

Чтобы максимально эффективно использовать потенциал сверлильного станка, рекомендуем обратить внимание как на то, из чего он состоит, так и на другие факторы.

Задачи производства. Определите, какой должна быть производительность станка. Это позволит выбрать для обработки оптимальный тип оборудования. Например, для небольшой мастерской подойдет недорогой сверлильный станок ручного типа, для крупного производства рекомендуется многошпиндельная модель с ЧПУ.

Вид оборудования. Его подбирают под особенности обрабатываемых деталей. Крупные заготовки обрабатывают на радиально-сверлильных станках. Для сверления глубоких отверстий потребуется оборудование с горизонтальным положением шпинделя. Для работы с небольшими деталями подойдет вертикально-сверлильный станок и т. п.

Габариты и вес оборудования. От них зависят требования к помещению. Например, горизонтально-сверлильные станки требуют много места, а массивное оборудование часто требует установки под станину специального фундамента.

Бренд и производитель. Продукция известных заводов обычно несколько дороже. Но разница в цене компенсируется несколькими моментами:

• высоким качеством сверлильного оборудования;
• значительным сроком гарантии на каждый станок;
• постоянным наличием запчастей;
• послепродажным обслуживанием.

При эксплуатации оборудования следует руководствоваться инструкцией производителя. Станок должен регулярно обслуживаться, а изношенные элементы – своевременно заменяться. При сверлении необходимо использовать сверла требуемого размера и качества, а после завершения работ проводить тщательную очистку от стружки и пыли. Правильный выбор и эксплуатация сверлильного станка обеспечат его длительную безотказную работу.

Какие сверлильные станки Вы можете у нас купить?

Настольные сверлильные станки

8 товаров

Вертикально-сверлильные станки

16 товаров

Радиально-сверлильные станки

11 товаров

Многошпиндельные сверлильные станки

5 товаров

Редукторные сверлильные станки

4 товара

Сверлильные линии

8 товаров