Статьи
Статьи и полезные материалы по теме
Принцип работы сверлильных станков и их применение в металлообработке

Станки для сверления характеризуются схожим принципом работы. Режущий инструмент совершает вращательные движения и постепенно продвигается внутрь заготовки. В результате формируется отверстие нужной глубины и установленного диаметра.

Станки применяют для сверления и рассверливания отверстий (сквозных, глухих) в заготовках из стали или других материалов. К дополнительным функциям относится развертывание, финишная доводка, зенкование, трепанирование, нарезание резьбы.

Ключевые характеристики сверлильных станков

Оборудование различается по типу конструкции, мощности и производительности, области применения и способу управления. Эффективность и потенциальные возможности сверлильной установки определяются следующими параметрами:

  • Диаметр сверления – максимальный размер отверстия, которое способен просверлить аппарат
  • Предельная высота обрабатываемой заготовки
  • Скорость вращения шпинделя
  • Вылет сверла – расстояние от поверхности стола до оси вращения (определяет максимальную глубину сверления без переустановки заготовки)
  • Мощность двигателя – влияет на производительность и возможность работы с твердыми материалами и большими диаметрами сверл
  • Габариты и масса станины – от них зависит мобильность и удобство использования аппарата, а также его устойчивость во время работы
  • Тип шпинделя – определяет точность и жесткость сверления; может быть цилиндрическим или конусным
  • Наличие и тип системы охлаждения (воздушное, жидкостное)

Каждый из перечисленных параметров вносит свой вклад в общую эффективность и целесообразность использования аппарата для конкретных задач.

Например, для работы с крупногабаритными деталями из твердых материалов потребуется станок с высокой мощностью двигателя, большим вылетом сверла и устойчивой станиной. Для прецизионных работ с мелкими заготовками важнее точность шпинделя и наличие эффективной системы охлаждения.

Этапы работы сверлильного станка

  1. Фиксация обрабатываемой детали производится на станке таким образом, чтобы она не смещалась во время обработки. Заготовка надежно крепится к поворотному столу станка с помощью тисков, прихваток или других приспособлений. Это обеспечивает стабильность и предотвращает ее смещение во время работы оборудования.
  2. Выставление параметров сверления. Оператор настраивает станок, задавая диаметр и глубину сверления, скорость и подачу шпинделя с помощью ручек, рычагов и цифровых индикаторов. Угол выполнения отверстия регулируется поворотом головки станка.
  3. Позиционирование инструмента. Поворотная головка, несущая шпиндель со сверлом, перемещается в требуемое положение над заготовкой путем изменения вылета (радиуса) и поворота вокруг вертикальной оси. Это достигается с помощью механизмов перемещения головки и ее поворота.
  4. Сверление. Вращающееся сверло, подаваясь с заданной скоростью, проникает в материал заготовки, формируя отверстие требуемого диаметра и глубины.

Станочник контролирует процесс сверления на предмет отклонений от заданных параметров, вибраций, перегрева. По завершении операции шпиндель поднимается, головка возвращается в исходное положение, и заготовка снимается со станка.

Как работает сверлильно-радиальный станок

Рассмотрим принцип действия агрегата на примере модели 2Н135. Конструкция оборудования включает в себя такие элементы, как:

  • Литая чугунная колонна
  • Фундаментная плита площадью примерно 1,5 м² и весом до 1 тонны
  • Траверса (рукав) длиной от 1,5 до 3 метров
  • Шпиндельная головка

Расположение шпинделя и оснастки возможно в любой точке рабочей зоны, радиус действия которой ограничен габаритами агрегата. Точность позиционирования обычно составляет ±0,1 мм.

Принцип действия сверлильно-радиального станка основан на совмещении оси отверстия в заготовке с осью вращения шпинделя посредством ручного или автоматического позиционирования. Шпиндель совершает вращательное движение с регулируемой скоростью от 50 до 2000 об/мин (в зависимости от модели).

Работа на сверлильно-радиальном станке предполагает ряд вспомогательных операций:

  1. Фиксация траверсы на колонне с помощью зажимных механизмов, обеспечивающих жесткость и предотвращающих вибрации
  2. Установка и перемещение шпиндельной головки по траверсе – вручную или механическим приводом
  3. Выбор скорости вращения шпинделя
  4. Подача шпинделя (осевое перемещение)

Движение сверла вверх или вниз по оси для выполнения сверления может осуществляться вручную или автоматически, в зависимости от конструкции станка.

Примеры применения и области использования

Создание сквозных отверстий – это наиболее распространенная функция, которую выполняет оборудование. Возможно сверление отверстий под болты в металлических конструкциях (каркасы, опоры, детали машин), для соединения деталей, для крепежа. Также на станке выполняют:

  • Просверливание глухих отверстий под резьбу, штифты, для посадки подшипников.
  • Развертывание (с соответствующим инструментом – разверткой) для получения более точного результата.
  • Зенкерование. Это обработка уже существующего отверстия для увеличения его диаметра и улучшения качества поверхности.
  • Растачивание. Хотя операция чаще используется на токарных станках, некоторые сверлильные установки позволяют производить растачивание для достижения высокой точности размеров и качества поверхности.

Сверление широко применяется в машиностроении – для получения технологических проемов в корпусах двигателей, блоках цилиндров, кронштейнах, валах. Также данная операция необходима при сборке металлоконструкций – для отверстий в балках, колоннах, фермах для соединения элементов. Без сверления не обойтись в приборостроении (изготовление высокоточных деталей с отверстиями малого диаметра), автомобилестроении, авиационной промышленности, судостроении.