Сверлильный станок. Сверлильный станок – о незаменимом оборудовании во всех ракурсах

Станок 2Н135 рис. Стол 2 имеет Тобразные пазы для крепления тисков приспособлений или детали. Рис. Краткая техническая характеристика станка 2Н135 Размеры рабочей поверхности стола мм ширина х на длину 450x500 Наибольший диаметр сверления в стали мм 35 Конус Морзе шпинделя №4 Наибольшее вертикальное перемещение стола мм 300 Число ступеней частоты вращения шпинделя 12 Частота вращения шпинделя мин1 315; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400 Число ступеней подач шпинделя 9 Подачи шпинделя мм об 01; 014; 02;...

Устройство вертикально-сверлильного станка и его настройка на обработку отверстий

Цель работы: ознакомиться с назначением, устройством и кинематической схемой вертикально- сверлильного станка, обработкой отверстий и применяемыми режущими инструментами, настройкой и наладкой станка.

Оборудование и материалы. Вертикально-сверлильный станок, тиски машинные, заготовка из стали СтЗ размерами 100 x 150 x 50 мм; сверла 015; 28 мм; зенкер 029, 75; развертки 029, 95 и 30 Н7; зенковка 030 мм; переходные втулки с конусом Морзе КМ4-3; 4-2; штангенциркуль; эталоны шероховатости.

Общие сведения

Вертикально-сверлильные станки предназначены для получения отверстий в сплошном металле заготовок с помощью сверл и их последующей обработки с помощью зенкеров, разверток, зенковок, цековок, метчиков, резцов, комбинированных инструментов в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.

Станок 2Н135 (рис.1) имеет следующие основные узлы: плиту 1, колонну 3, стол 2, шпиндельную бабку 6. Режущий инструмент закрепляется во внутреннем конусе (Морзе №4) шпинделя 4. Плита 1 является основанием станка, а внутренняя ее полость резервуаром для охлаждающей жидкости. Вертикальные направляющие колонны 3 позволяют перемещать шпиндельную бабку 6 и стол 2 в положение, удобное для работы. Для уравновешивания шпиндельной бабки внутри колонны, подвешен груз. Стол 2 имеет Т-образные пазы для крепления тисков, приспособлений или детали. На шпиндельной бабке б размещены электродвигатель и механизмы привода главного движения и подач, механизмы включения вращения шпинделя, шпиндель и органы управления станком.

Рис.1. Вертикально-сверлильный станок 2Н135

Для сверления отверстия, вращая штурвал 5 "на себя", опускают шпиндель. Подача шпинделя включается автоматически, когда сверло упирается в обрабатываемую поверхность. Глубина сверления настраивается кулачком 12, нарезание резьбы кулачком 14. Кулачки устанавливают по лимбу 13. Подъем шпинделя осуществляют вращением штурвала 5 "на себя". При этом отключается подача шпинделя.

Рукоятка 7 включает требуемую частоту вращения шпинделя. Рукояткой 11 включают нужную подачу. Включение станка в сеть осуществляют выключателем 9, а подачу охлаждающей жидкости выключателем 10. Кнопки управления 8 позволяют включать или отключать шпиндель.

Краткая техническая характеристика станка

2Н135

Размеры рабочей поверхности стола,

мм (ширина х на длину) 450 x 500

Наибольший диаметр сверления

в стали, мм 35

Конус Морзе шпинделя №4
Наибольшее вертикальное перемещение

стола, мм 300

Число ступеней частоты вращения шпинделя 12
Частота вращения шпинделя, мин -1 31,5; 45; 63; 90;

125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400

Число ступеней подач шпинделя 9
Подачи шпинделя, мм/об 0,1; 0,14; 0,2;

0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 4 Кинематическая схема станка приведена на рис.2. Цепь

главного движения соединяет электродвигатель Ml со шпинделем У1 через коробку скоростей с блоками 25-30-35, 35-42, 50-15. Уравнение баланса кинематической цепи привода главного движения:

На станке можно настроить 12 различных частот вращения шпинделя в диапазоне п шп = 31,5-1400 об/мин,

Вертикальные подачи осуществляются за каждый оборот шпинделя и втулки от колеса z = 34. Эта цепь состоит из постоянных зубчатых передач 34/60 и 10/54, передач коробки подач с блоками 16-31-45 и 26-31-36, соединительной муфты М2, предохранительной муфты МЗ, червячной передачи 1/60 и реечной шестерни 2 = 13, которая перемещает рейку т = 3 мм и гильзу 4 шпинделя.

Уравнение баланса этой кинематической цепи:

На станке можно настроить девять различных подач в диапазоне s п = 0,1-1,6 мм/об.

Перемещение шпинделя вручную производится вращением штурвала с подачей

S в = 122,46 мм/об.

Рис.2. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Н135

Формообразование отверстий на вертикально-сверлильных

станках

На вертикально-сверлильных станках для формообразования отверстий используются следующие методы.

1. Сверление в сплошном металле и рассверливание спиральными, перовыми и шнековыми сверлами (рис.3, а, б, в) Спиральные сверла используются для получения отверстий диаметром d = 0,3-85 мм и глубиной до 10 d , перовые диаметром d = 6...40, шнековые диаметром d = 5...20 для отверстий глубиной до 30 d . Сверлением обеспечивается 14-12 квалитет точности и шероховатость поверхности 12-25 мкм. Спиральное сверло (рис.4) является двухзубым инструментом и состоит из рабочей части, шейки, цилиндрического или конического хвостовика, лапки. Рабочая часть состоит из режущей с двумя главными режущими кромками, поперечной режущие (перемычкой) и направляющей части с двумя

вспомогательными кромками (ленточками) на винтовой поверхности зубьев и канавками для выхода стружки. Перовое сверло представляет одно или двухступенчатую лопатку и применяется при тяжелых условиях работы. Шнековое сверло имеет треугольный шлифованный профиль стружечных канавок и плоскую заточку передних и задних поверхностей.

2.Зенкерование отверстий, полученных в отливках, поковках или штамповках или ранее просверленных с помощью цельных и насадных зенкеров. Зенкер является 3-х или 4-х-зубым инструментом, что обеспечивает лучшее его центрирование отверстии и большую жесткость. Припуск на зенкерование составляет 0,5-3 мм. При зенкеровании обеспечивается 11 квалитет точности и шероховатость поверхности R a = 3,2-6,3 мкм.

3.Развертывание (рис.5) точных отверстий с помощью разверток: ручных или машинных, цилиндрических, конических и ступенчатых; с прямыми и винтовыми канавками, право- и леворежущих. Развертка имеет 6-12 зубьев,

высокую жесткость. Припуск на развертывание составляет: при черновом 0,15- 0,5 мм; чистовом 0,05- 0,15 мм. Обеспечивается 9-7 квалитет точности и шероховатость поверхностей, R a = 0,8-1,6 мкм и менее.

4.Зенкование и цекование обработка конических (рис.6, а, б) и торцовых (рис.6, в) поверхностей отверстий и "горцев бобышек (рис.6, г).

5.Растачивание с помощью расточных резцов, закрепленных в концевых оправках.

6.Нарезание резьб с помощью машинных метчиков, типы метчиков приведены на рис.8.

7. Метод пластического деформирования с помощью раскатных роликов и калибрующих устройств

Рис.3. Сверление и рассверливание отверстий Рис. 4. Спиральное сверло

Рис.5. Рассверливание отверстий развертками

Рис.6. Схемы обработки отверстий

Рис.7. Схема растачивания отверстий резцом (а) и плавающим блоком (б)

Рис.8. Типы метчиков: а ручные (№1 черновой, №2 средний, №3 чистовой), б машинно-ручные, в машинные, г конические

8. Обработка комбинированными инструментами: сверло- зенкер, сверло-зенковка, сверло-метчик, сверло-развертка и др.

Настройка станка на обработку отверстия 03ОН7

Формообразование отверстия, 03ОН7 (7 квалитета точности) с шероховатостью поверхностей R a = 1,6 мкм в сплошном металле рекомендуется вести в последовательности:

сверление отверстия спиральным сверлом 015 мм;
рассверливание отверстия сверлом 028 мм;
зенкерование отверстия зенкером 029,75 мм;
развертывание черновое разверткой 029,95 мм;
развертывание чистовое разверткой 03ОН7.

Условия обработки отверстия 03ОН7 приведены в табл.1.

Таблица 1

Условия обработки

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать
79178.		Техника и технознание в контексте современной глобалистики. Техника как коммуникативная стратегия современности	28 KB
	Техника и технознание в контексте современной глобалистики. Техника как коммуникативная стратегия современности. Широкий смысл понятия техники: искусственный или организованный прием усиливающий улучшающий или облегчающий действие техника письма техника плавания техника вопросов и т. Созидательный характер техники: техника есть основание на котором стоит техногенная цивилизация: в аспекте творчества: средство реализации сущностных сил человека форма материализации потенций человека и природы во всем их многообразии; в аспекте...
79180.		Этический аспект развития техники и технознания. Нравственное измерение научной деятельности и технического проектирования, проблема свободы и ответственности	15.99 KB
	Этический аспект развития техники и технознания. Вместе с тем прогресс науки и техники дает людям не только блага а многие открытия несут угрозу существованию человечества и всей жизни на Земле. 2 уровня восприятия техники: Позитивный.
79181.		Теологические концепции техники. Техника как часть религиозного опыта, соотношение технознания с феноменальным и ноуменальным	12.83 KB
	Теологические концепции техники. Концепция техники как встречи с Богом Фридриха Дессауэра 1881-1963. Работы Техническая культура 1908 Философия техники. Проблема реализации 1927 Душа в сфере техники 1945 и Споры вокруг техники 1956.
79182.		Философские аспекты технических инноваций. Техническое изобретение и научное открытие в их соотношении	33 KB
	Очень часто говоря о новациях имеют в виду обнаружение новых явлений как сенсационных так и достаточно рядовых. К числу новаций следует причислить также введение новых понятий и новых терминов. Можно говорить например об изменении исследовательских программ включая сюда создание новых методов и средств исследования и об изменении программ коллекторских т. о постановке новых вопросов об открытии или выделении новых явлений о появлении новых способов систематизации знания.
79183.		Экологический дискурс технознания	29.5 KB
	Проблемы негативных социальных и других последствий техники проблемы этического самоопределения инженера возникли с самого момента появления инженерной профессии. Сегодня человечество находится в принципиально новой ситуации когда невнимание к проблемам последствий внедрения новой техники и технологии может привести к необратимым негативным результатам для всей цивилизации и земной биосферы. Кроме того мы находимся на той стадии научнотехнического развития когда такие последствия возможно и необходимо хотя бы частично предусмотреть и...
79184.		Техника и технознание в рамках синергетической парадигмы. Техника как самоорганизующаяся система	22.5 KB
	Шеррингтон называл синергетическим или интегративным согласованное воздействие нервной системы спинного мозга при управлении мышечными движениями. Забуский в 1967 году пришёл к выводу о необходимости единого синергетического подхода понимая под этим совместное использование обычного анализа и численной машинной математики для получения решений разумно поставленных вопросов математического и физического содержания системы уравнений. Синергетический подход в естествознании Основные принципы Природа иерархически структурирована в...
79185.		Техника и технознание в футурологических теориях. Особенности развития техники в постиндустриальном обществе	15.58 KB
	Концепция информационного общества является разновидностью теории постиндустриального общества. Капитал и труд как основа индустриального общества уступают место информации и знанию в информационном обществе. Теория технотронного общества по З.Бжезинскому социологическая концепция исходящая из того что новые технологии и электроника являются решающим фактором социально-экономических изменений и социального прогресса конвергенции различных систем и предопределяют вступление общества в технотронную эру.
79186.		Философский дискурс техники и технознания, его сущность, предмет и специфика в общей системе философского знания. Философия науки и философия техники в их соотношении	38 KB
	Здесь переплетается несколько критических путей развития естествознания и технознания: развитие теории подобия освоение новых форм подобия физических процессов в том числе на основе принципов симметрии спиральноколиброванных фиббоначиевыми рядами процессов развития в природе освоение технологий гибридного моделирования в том числе на основе теории гибридных интеллектуальных систем В. Венда; развитие термодинамического и вышедшего из него синергетического моделирования; развитие теории планирования эксперимента на базе...

Сверлильный станок – идеальное оборудование для высокоточного сверления отверстий. Именно таковым было его первоначальное назначение. На современном сверлильном оборудовании не только выполняют отверстия идеально круглого сечения диаметром до 100 мм, но и, используя соответствующие приспособления и инструмент, производят множество других операций.

1 Назначение, устройство и принцип работы сверлильных станков

Основное назначение сверлильного станка – выполнение отверстий (сквозных и глухих) в заготовках и изделиях из различных материалов путем снятия стружки с использованием сверл в качестве режущего инструмента. Львиную долю всего парка этого вида оборудования составляют разнообразные станки промышленного назначения, и лишь незначительное количество типов относятся к бытовым, используемым только по своему прямому назначению, в личных или учебных целях. Промышленное оборудование помимо сверления может выполнять и другие операции, которые будут описаны далее.

Общее устройство сверлильного станка и принцип его работы проще всего разобрать на примере бытовых типов этого оборудования. Все они достаточно компактны и для применения в домашней мастерской – идеальный вариант. предназначен для установки на столе или любом другом возвышении, обеспечивающем удобство его эксплуатации, и относится к вертикально-сверлильному. Это самый распространенный тип оборудования по конструктивному исполнению.

Конструкция бытового сверлильного станка включает следующие основные элементы:

шпиндельную бабку с закрепленным в ней патроном под сверла;
сверлильную головку, в которой установлены шпиндельная бабка и электродвигатель с ременным приводом;
вертикальную стойку-колонну, на которой закреплена сверлильная головка;
массивную станину – плоскую опору, выполненную из литого металла (стали или чугуна) и обеспечивающую устойчивость станка, к которой жестко закреплена стойка.

Сверлильный станок может быть просто установлен станиной на стол либо дополнительно закреплен болтами через отверстия в опоре к верстаку.

Сверление на станке, а при использовании промышленного оборудования и другие операции, производятся за счет основного и вспомогательного движений шпинделя – вращения и поступательного перемещения подачи соответственно.

У вертикальная подача – шпиндель перемещается сверху вниз. Поэтому он и относится к вертикально-сверлильному оборудованию. Перемещение шпинделя производится вручную с помощью специальной ручки подачи.

2 Работа и взаимодействие узлов станка для домашней мастерской

Шпиндель приводится во вращение электродвигателем. На бытовых станках он может быть мощностью 250–1000 Вт. Вращение вала электродвигателя передается на шпиндель через привод последнего посредством ременного механизма, включающего шкивы под V-образный ремень. На многих станках можно регулировать скорость вращения сверла. В их ременном приводе стоят шкивы с несколькими канавками (дорожками) разного диаметра под ремень. Чтобы поменять скорость вращения шпинделя сначала надо выключить сверлильный станок. Затем перекидываем ремень из одного положения на шкиве в другое и включаем электродвигатель. Так можно изменять скорость в пределах 450–3000 об/мин. Какую-либо меньшую скорость устанавливают, когда надо сверлить большие отверстия в древесине твердых пород и металлах.

Патрон под сверла у бытового оборудования идентичен установленному на электродрелях и обычно рассчитан на сверла, диаметр которых до 12 мм. Он имеет 3 самоцентрирующихся кулачка, охватывающих и зажимающих хвостовик инструмента. Специальным ключом патрон запирают или ослабляют, чтобы, соответственно, зафиксировать или извлечь сверло.

Максимальная высота заготовок, в которых может быть просверлено отверстие на бытовом станке, – 20–90 см. На различных типах оборудования она разная. Зависит от высоты самого верхнего положения сверлильной головки, которую можно поднимать и опускать по стойке-колонне. На самых маленьких легких станках это обычно делают, перемещая руками непосредственно сам сверлильный модуль, а на моделях побольше и потяжелее – с помощью специального привода, снабженного рукоятью или штурвалом. В нужном положении головку фиксируют предназначенной для этого ручкой. Этим же способом регулируется глубина просверливаемых отверстий и минимальная высота заготовок, так как максимальный вылет вниз патрона, установленного на шпинделе, при его подаче невелик – в зависимости от типа станка 5–40 см.

Другая важная характеристика сверлильного станка – вылет сверла. Это расстояние между центральной вертикальной осью сверла либо иного инструмента, закрепленного в патроне, и стойкой. Чем оно больше, тем лучше – от этого зависит насколько далеко от края заготовки можно просверлить отверстие. Величина вылета у бытового станка 10–20 см.

Станина оборудования должна быть достаточно тяжелой и большой – соразмерной его весу и габаритам. Иначе она не сможет обеспечивать приемлемую устойчивость станка и стабильность его работы. Верхняя сторона станины, обращенная к патрону, выполняет функции рабочего стола. Она частично или полностью имеет идеально ровную плоскую поверхность с несколькими прорезями: центральная обеспечивает просверливание сквозных отверстий без взаимного повреждения стола и сверла, а боковые могут использоваться для установки тисков, шаблонов и упоров.

Сверло, закрепленное в патроне, опускают на заготовку, нажимая на ручку подачи рычажного типа, установленную на сверлильной головке справа. Она подпружинена и при прекращении воздействия на нее в исходное положение возвращается сама, автоматически. Возвратный механизм на некоторых станках можно заблокировать затяжным рычагом, чтобы ручка, а, значит, и сверло остались в определенном положении.

Управление работой электродвигателя осуществляется кнопками его пуска и остановки. Может также быть переключатель обратного вращения – реверса. Напряжение питания электродвигателя обычно 220 В.

3 Дополнительное оснащение бытового оборудования

Сверлильный станок может быть оснащен специальным рабочим столом, закрепленным консольно на стойке. На одних моделях оборудования его можно опускать и поднимать вручную, а затем фиксировать в необходимом положении стяжным болтом. На других для этого установлен реечный механизм подачи, приводимый в действие рычажной рукоятью. Таким образом, с помощью подвесного стола можно регулировать высоту установки заготовки и глубину просверливаемых отверстий. В нем тоже есть прорези. Они предназначены для тех же целей, что и у рабочего стола станины.

Сверлильный станок с таким оснащением бывает 2-х типов. У первого станина конструктивно предназначена только для выполнения основной своей функции – быть опорой, а у второго – быть еще и дополнительным рабочим столом, как это было описано выше. Оборудование может быть оснащено наклонным подвесным столом – его можно повернуть относительно вертикальной оси. Выбирать следует сверлильный станок, стол которого можно наклонить под углом в 45°.

Сверлильный станок может быть оснащен механизмом для регулировки глубины сверления. Чтобы им воспользоваться, необходимо сбоку заготовки отметить требуемую глубину отверстия. Затем опустить патрон до уровня, на котором кончик сверла встанет вровень с меткой, и закрутить затяжной рычаг регулятора глубины, ограничивая тем самым ход инструмента.

Многие модели оборудования оснащаются ограждением – защитным экраном. Его назначение – предотвращать попадание и затягивание на вращающийся патрон элементов свободной одежды и длинных волос. Обычно защита выполнена из прозрачного пластика, и ее можно поднимать, а перед сверлением опускать и поворачивать так, чтобы надежно закрыть патрон станка.

4 Виды промышленных станков – весь спектр работ по сверлению отверстий

За исключением некоторых специализированных практически все промышленные станки универсальны – на них можно не только сверлить, но и выполнять ряд других операций. Используемые в металлообработке станки делятся на:

Настольные – применяются для сверления и обработки отверстий небольших диаметров. Их выпускают под максимальный диаметр инструмента 3, 6, 12 и 16 мм.
Вертикально-сверлильные или их еще классифицируют как колонные. Они служат для выполнения работ с отверстиями, диаметр которых может достигать 18, 25, 35, 50 и 75 мм. Колонные станки используют при выполнении обработки деталей и заготовок сравнительно не больших размеров в ремонтных цехах, условиях мелкосерийного и индивидуального производства.
Радиально-сверлильные – на них обрабатывают крупногабаритные и тяжелые заготовки, а также детали, у которых отверстия расположены по дуге окружности. Это обеспечивается за счет большого вылета шпинделя – 1300–2000 мм. Причем на этом оборудовании совмещение осей инструмента и отверстий производят перемещением шпинделя, а деталь остается неподвижной.
Координатно-сверлильные – применяют при работах с деталями, к которым по точности взаимного размещения отверстий будут предъявлены особо высокие требования.
Горизонтально-сверлильные (глубокого сверления) – на них обычно обрабатывают глубокие отверстия, например, в валах, осях, штоках, стволах артиллерийских и стрелковых систем.
Центровальные – используются для изготовления центровых отверстий, которые просверливают в торцах заготовок.
Многошпиндельные – на этом оборудовании одновременно обрабатывают (главным образом сверлят) до нескольких десятков отверстий, причем это может производиться с разных сторон и в различных плоскостях: как горизонтальной и вертикальной, так и под наклоном.
Различные комбинированные – помимо всех работ с отверстиями на них выполняют любые операции, обеспечиваемые дополнительным оснащением. На сверлильно-фрезерных – все фрезерные, на сверлильно-токарных – токарные и так далее: сверлильно-долбежные, нарезные, расточные.

На всех этих станках можно обрабатывать не только различные металлы, но и другие материалы. Наиболее широкое распространение получило вертикально- и горизонтально-сверлильное оборудование. Станки, оснащенные ЧПУ, обеспечивают частичную либо полную автоматизацию процесса обработки отверстий и значительно повышают ее точность. Многошпиндельное оборудование в ином исполнении не производится – только с встроенным компьютером.

Следует упомянуть несколько видов специализированного сверлильного оборудования. Магнитные станки – их используют, когда невозможно или затруднительно выполнить работы на стационарном оборудовании. За счет небольшого веса их вручную переносят до нужного места металлоконструкции, где устанавливают на последнюю в любом пространственном положении. Удерживает сверлильный станок мощное магнитное основание. Этим оборудованием выполняют работы на судах, мостах, пролетных строениях, балках, трубопроводах.

Для деревообработки производят специализированные станки: одно- и многошпиндельные горизонтальные и вертикальные, а также с поворотным шпинделем. На этом оборудовании помимо сверления отверстий удаляют сучки, делают гнезда, пазы и так далее.

На мебельных фабриках используют различные типы сверлильно-присадочного оборудования. Эти станки обеспечивают высокое качество и точность получаемых отверстий, гибкость производственного процесса.

5 Устройство промышленного оборудования и виды производимых работ

Устройство сверлильного станка промышленного исполнения гораздо сложнее, чем у используемого в домашней мастерской, даже если у него всего один шпиндель. Подача осуществляется автоматически электродвигателем, но может переключаться и на ручное управление. Скорость подачи и вращения шпинделя регулируются. Для этого установлены коробка и механизм переключения скоростей подачи и такие же узлы управления вращением.

Все приводы и механизмы имеют более сложное и надежное исполнение. Есть автоматическое реверсирование подачи и вращения инструмента при достижении необходимой глубины обработки отверстия. Сверлильный станок оснащен автоматической системой подачи охлаждающей жидкости в зону обработки. Может быть установлен механизм подвода шпинделя к месту сверления неподвижно закрепленной заготовки и многое другое.

Все операции могут быть автоматизированы и управляться ЧПУ. В этом случае при работе на сверлильном станке достаточно только задать вид выполняемой операции и установить в патрон нужный инструмент, а оборудование само выберет необходимые режимы ее проведения.

В зависимости от типа и назначения сверлильного станка по металлу на нем помимо сверления и рассверливания отверстий можно выполнить несколько видов работ. Самые распространенные операции, с которыми справится практически любое современное промышленное оборудование, это:

зенкерование – позволяет получить у готового отверстия меньшую шероховатость и более высокую точность (квалитет) поверхности, чем после сверления;
развертывание отверстий – чистовая обработка, по своей сути схожая с зенкерованием, но обеспечивающая меньшую шероховатость и более высокий квалитет поверхности;
зенкование – получение в верхней части отверстий фасок, конических и цилиндрических углублений.

При работе на сверлильных станках в первую очередь следует соблюдать все необходимые требования техники безопасности, так как в процессе использования этого оборудования оператор может быть подвергнут воздействию вредных и опасных факторов:

движущихся механизмов и элементов станка;
возможности поражения электротоком;
падающих материалов, предметов, заготовок или выбрасываемых из рабочей зоны плохо закрепленных деталей.

При работе на сверлильных станках следует пользоваться только исправными приспособлениями, инструментами и исключительно в соответствии с их прямым назначением.

Сверление на станках и с помощью дрелей выполняют по следующим общим правилам. В процессе разметки заготовки у будущих отверстий кернером надо обязательно отметить центры. Это обеспечит в начале сверления установку инструмента в сделанное углубление, что будет способствовать большей точности.

Пользоваться следует только хорошо заточенным инструментом. Затупленный не только формирует некачественные отверстия, но еще и сам быстрее приходит в негодность. , зенкеров и других режущих инструментов следует производить своевременно на специальном станке и с соблюдением предусмотренных углов и правил.

Во время сверления металлов и их сплавов из-за трения используемый инструмент сильно нагревается, что вызывает его быстрый износ. Чтобы снизить температуру сверла и повысить его стойкость, при работе на сверлильных станках используют различные охлаждающие жидкости, в том числе воду.

Выполняя глубокое сверление заготовок большой толщины, если глубина отверстия превышает 5 диаметров инструмента, его надо периодически извлекать из отверстия и освобождать от стружки, которую можно просто выдувать. Иначе сверло может заклинить.

Ступенчатые отверстия получают 2-мя способами:

Сначала сверлят с наименьшим диаметром, потом (до нужной глубины) – большего и последним – наибольшее отверстие.
Противоположен первому: сначала сверлят с наибольшим диаметром, а последним – отверстие с наименьшим.

Чтобы композиционные материалы во время сверления не растрескивались, перед началом работ их надо, залив водой, заморозить. Высокопрочные материалы – чугун, сталь и ее сплавы – обычные сверла плохо или вообще не берут. Чтобы их просверлить, лучше пользоваться алмазным инструментом или с победитовыми наконечниками.

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

Вертикально-сверлильный станок.

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.

По материалам сайта

Цель: познакомиться с назначением и устройством сверлильного станка, его конструктивными особенностями, правилами подготовки к работе, правилами безопасной работы на сверлильном станке; научиться читать и выполнять его кинематическую схему; воспитывать внимательность при выполнении технологических операций.
Основные понятия: настольный сверлильный станок, станина, стол, хобот, шпиндель, трикулачковий патрон, маховик, штурвал, колонна, кнопочная станция.

Ожидаемые результаты: умение объяснять назначение, устройство сверлильного станка , процесс передачи вращательного движения от электродвигателя к шпинделю и работу механизма преобразования движения; распознавать механизмы движения резания и движения подачи, ведущие и ведомые детали; умение подготовить сверлильный станок к работе; читать и выполнять его кинематическую схему; закреплять сверло требуемого диаметра в трёхкулачковом патроне и крепить заготовку в тисках; выполнять подготовительные технологические операции перед сверлением.
Оборудование: коловорот, ручная дрель, набор сверл, сверлильный станок, кронциркуль, линейка.
Структура урока
I Организационный момент
II Актуализация знаний и мотивация учебной деятельности учащихся
III Изучение нового материала
1. Строение и назначение настольного сверлильного станка.
2. Назначение основных частей станка.
3. Приемы управления сверлильным станком.
IV. Практическая работа «Управление сверлильным станком»
V. Итоги урока
VI. Домашнее задание
Ход урока

I Организационный момент
II Актуализация знаний и мотивации учебной деятельности учащихся
Беседа.
1) Есть ли отверстия в деталях, вашего будущего изделия?
2) С помощью каких устройств можно изготовить отверстия в деталях?
3) Какой инструмент для этого используют?
4) Какой процесс заложен в основу принципа действия сверла?
Обобщая ответы учеников, учитель сообщает об особенностях изготовления цилиндрических отверстий механическим-образ.
Изучение нового материала
При изучении данной темы необходимо учесть, что для учеников шестого класса сверлильный станок является сложной технической машиной.
Поэтому при изучении строения, назначения и практического применения станка не нужно перегружать учеников лишней информацией, которая не способствует развитию их познавательных интересов, логического мышления и конструкторских способностей. Необходимо обратить внимание только на основные узлы и типовые механизмы сверлильного станка.
1. Устройство сверлильного станка, его назначение и принцип работы.
Рассказ учителя.
- С помощью каких механизмов сверлильного станка сверло вращается, с помощью которого - движется поступательно?
Рассматривая ступенчатую ременную передачу сверлильного станка, целесообразно активизировать знания учащихся о передаточное число этого механизма. Учитель показывает зубчатую передачу на станке или на модели и объясняет принцип передачи в ней вращательного движения от ведущих колес до ведомых. Объясняя устройство реечного механизма, учитель сравнивает его с зубчатой??передачей. При этом он указывает на одинаковые детали (зубчатые-колеса), которые есть в обоих механизмах, и на отличную деталь (зубчатую рейку), которой только рельсовый механизм.
В результате обсуждения учащиеся должны прийти к выводу, что зубчатая передача - это механизм вращательного движения, так как ее зубчатые колеса (ведущие, ведомые) осуществляют только вращательное движение, а рельсовая передача - это механизм преобразования вращательного движения зубчатого колеса на поступательное движение зубчатой??рейки.
Чтобы ученикам было легче понять взаимодействие всех элементов того или иного механизма, учитель, пользуясь кинематической схемой сверлильного станка, объясняет ее назначение и особенности графических изображений механизмов. Следует акцентировать внимание учащихся на том, что понять принцип действия любого механизма или машины значительно проще, пользуясь кинематической схеме, чем чертежам. Последнее, как правило, перегружено второстепенными деталями, и на нем трудно проследить цепь передачи движения от одних частей (деталей) в другие.

2. Назначение основных частей станка.

Рассказ учителя.

На конический хвостовик шпинделя надевают сверлильный патрон со сверлом. Высота и опускания шпинделя осуществляется с помощью рукоятки. Станок включается нажатием кнопки, расположенной на щите тумбочки.
Учитель показывает ту часть станка, предназначенные для закрепления режущего инструмента и его перемещение, демонстрирует, как крепится сверло в сверлильном патроне, а патрон - на шпинделе станка. При наличии учебного времени учитель объясняет ученикам, каким образом можно получить максимальную и минимальную частоту вращения сверла, и приемы переключения паса на ступенчатых шкивах.

3. Приемы управления сверлильным станком.

Рассказ учителя.

Производительность сверления определяется двумя параметрами: скоростью резания и скоростью подачи сверла. Сверло, вращающийся перемещают в направлении детали, в которой выполняют отверстие. Такое перемещение называют подачей сверла. При сверлении необходимо контролировать, чтобы подача не была слишком большой, это может привести к поломке сверла, особенно когда его диаметр невелик.
Перед сверлением необходимо надежно закрепить сверло в патроне.
(Учитель демонстрирует учащимся сверла с коническими и цилиндрическими хвостовиками и объясняет приемы правильного и надежного крепления каждого из них в патроне.)
Для успешного выполнения сверлильных работ важно также умение правильно закреплять на сверлильном станке обрабатываемые детали. Крупные детали зачастую закрепляются на столе с помощью призм и прихватов.
(Учитель демонстрирует учащимся, каким образом следует закреплять на сверлильном станке крупные и мелкие детали. По возможности учитель показывает ученикам универсальные уголки и машинные тиски и рассказывает об их преимуществах перед другими устройствами для закрепления на сверлильном станке обрабатываемых деталей.)
При сверлении необходимо обеспечить равномерную подачу сверла. В конце сверления сквозного отверстия сверло подается легче, и, чтобы достичь равномерной подачи, уменьшают нажатие на ручку подачи. При сквозном сверлении, при выходе сверла из заготовки, на ее краю образуются заусенцы, за которые может зацепиться режущая кромка сверла. Это приводит к его ломки. Для предотвращения поломки необходимо в конце сверления под заготовку подложить деревянный брусок и уменьшить подачу сверла.
(Учитель демонстрирует запуск станка, подведение сверла к накерненого места детали и порядок сверления. Необходимо предупредить учеников об опасности от увеличения скорости подачи при выходе сверла из сквозного отверстия.)

IV. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА «Управление сверлильным станком»

Инструктаж к выполнению практической работы.
Ученики по очереди зачитывают в учебнике правила безопасной работы на сверлильном станке. Учитель их комментирует, обращая внимание учащихся на то, что может произойти, когда они не усвоят эти правила и не будут строго их придерживаться.
Учитель рассказывает, как должно быть организовано рабочее место, как разместить на верстаке механизмы, детали, инструмент, необходимый для выполнения работы; каким требованиям должен отвечать этот инструмент, и правила ухода за ним.

Выполнение практической работы

Приступая к практическим упражнениям, ученики прежде готовят заготовки для сверления. Затем они делают кернером углубление на месте будущего отверстия, тренируются в закреплении сверл в патроне шпинделя сверлильного станка, в его пуска и выключения, а также в управлении им в процессе работы.
Учитель следит за тем, чтобы ученики соблюдали правила безопасной работы на станке, объясняет, что, прежде чем начать работу, необходимо занять правильную рабочую позу. Объяснение сопровождается демонстрацией таблицы или рисунка из учебника, акцентируется внимание на положении туловища и ступней ног.

Учитель должен так спланировать работу, чтобы ученики работали на сверлильных станках по очереди. Опыт показывает, что ученики охотно работают на сверлильном станке, однако некоторые из них боятся включать станок, а тем более работать на нем.
Учителю следует внимательно изучать реакцию каждого ученика при обучении работе на сверлильном станке, чтобы вовремя помочь тем, кому нужно. Во время первого подхода ученика к станку необходимо обратить внимание на его реакцию. Если у него прищуренные или широко открытые глаза, дрожат руки, сморщенный лоб или высунутый язык, значит, с этим учеником необходимо работать индивидуально, чтобы помочь преодолеть его психологический барьер. Только убедившись в том, что учащиеся могут работать самостоятельно, можно разрешить им приступать к выполнению работы.

V. ИТОГИ УРОКА

Учитель анализирует выполнение практической работы, указывает на ошибки и пути их устранения.

Сверлильный станок является универсальным оборудованием, с помощью которого можно выполнять операции по формированию отверстий с различной конфигурацией. Для ознакомления с устройством рекомендуется изучить компоновку самой популярной модели с вертикально расположенным шпинделем.

Общие сведения о конструкции

Независимо от того, как выполнено устройство сверлильного станка, принцип его работы остается одинаков для всех типов. С помощью вращающегося сверла происходит обработка деревянных, металлических или полимерных изделий.

Для выполнения этой операции конструкция станка должна состоять из плиты-основания, на которую монтируются другие компоненты оборудования. В вертикально ориентированных моделях сверлильный блок устанавливается на опорную стойку. Она может выполнять две функции – фиксация обрабатывающей части и ее смещение в вертикальной плоскости.

Кроме этого к особенностям конструкции можно отнести следующие факторы:

тип рабочего стола. В одних моделях он стационарный и его функцию выполняет опорная плита. Такая конструкция актуальна для обработки массивных изделий. Сверлильное оборудование с перемещаемым рабочим столом по опорной стойке применяется для выполнения точных операций;
сопряжение сверлильного блока с электродвигателем. Это выполняется с помощью ременной передачи. На валах компонентов установлены шкивы различных диаметров. Изменяя положение приводного ремня корректируется число оборотов шпиндельной головки;
возможность сверления деталей под углом. Это можно выполнить с помощью поворотного рабочего стола. Альтернативным вариантом является наличие механизма смещения в сверлильном блоке.

Это основные сведения об устройстве классического сверлильного станка. Они могут отличаться в зависимости от специфики конструкции, назначения и технологических требований.

Для уменьшения габаритов конструкции ременная передача может быть заменена на шестеренчатую. Однако это делается крайне редко и только для специализированных моделей.

Принцип работы сверлильного оборудования

Чтобы изучить специфику устройства сверлильного станка вертикального типа необходимо детально рассмотреть процессы, протекающие в оборудовании во время выполнения работ. Эти сведения помогут разобраться с эксплуатационными техническими качествами каждой модели станка.

Главное вращательное движение передается от электродвигателя к шпинделю сверлильной головки с помощью механизма скоростей. В классических моделях оборудования он располагается в верхней части установки. Для выполнения операции сверления необходимо опустить режущий инструмент к поверхности детали. Для первичного позиционирования можно менять положение рабочего стола либо сверлильного блока, изменяя их положение на вертикальной опорной штанге. Более точная обработка происходит с помощью механизмов вылета шпиндельной головки.

размеры рабочего стола, возможность поворота его под определенным углом, а также наличие компонентов для фиксации готовки;
максимальный минимальный размер устанавливаемого сверла;
пределы частот вращения шпиндельной головки;
число скоростей;
типы и конструкция сверлильного патрона;
номинальная мощность электродвигателя.

В большинстве бытовых и полупрофессиональных моделей не предусмотрена система подачи охлаждающей жидкости. Однако при обработке изделий из высокопрочных сортов стали эта процедура является обязательной. В качестве альтернативы можно использовать специальный навесной блок. Резервуар с СОЖ устанавливается в любом удобном месте недалеко от станка. С помощью маломощного насоса жидкость поступает по подводящему патрубку, конец которого установлен на вертикально расположенной сверлильной головке.

Возможная модернизация заводских станков

Нередко стандартная комплектация заводского вертикально направленного сверлильного станка или его конструкция не устраивает пользователя. В таком случае предпринимаются попытки модернизации оборудования. Они заключаются в установке новых узлов и компонентов или улучшении уже существующих.

Основной проблемой бюджетных моделей является появление люфта во время выполнения операции сверления. Это происходит за счет низкой устойчивости конструкции. Решить этот вопрос можно с помощью увеличения массы опорной плиты или установки дополнительной вертикальной опорной стойки. Таким образом можно формировать отверстия небольшого диаметра с высокой точностью.

Кроме этого примера модернизации стандартные заводские модели подвергаются следующим изменениям и дополнениям:

применение ограничителей глубины сверления. Если таковая функция не предусмотрена в конструкции оборудования — на сверло можно установить специальный ограничитель;
подключение устройства для плавного запуска электродвигателя. Благодаря ему во время первичного запуска оборудования не будут появляться рывки;
модернизация рабочего стола. Для фиксации заготовки можно использовать модели с электромагнитной подушкой. Если предполагается обработка сложных по конфигурации изделий — монтируется поворотный механизм;
установка автономной точки освещения. Она положительным образом повлияет на качество выполняемых работ.

Для безопасности эксплуатации оборудования во время подключения рекомендуется использовать УЗО. Для настольных моделей важно правильно подобрать станину. Она должна быть максимально устойчивой и иметь функцию регулирования уровня.

С подробным устройством вертикально ориентированного сверлильного станка можно ознакомиться в видеоматериале: