Сверлильные станки – основные разновидности, классификация…

Сверлильные станки - представляют собой весьма многочисленную группу металлорежущих станков, предназначенных для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки (зенкерования, развёртывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо прочим методом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования торцовых поверхностей.

Применяя особые приспособления, а также инструменты, можно растачивать отверстия,притирать точные отверстия , вырезать отверстия большого диаметра в листовом материале («трепанирование») и т. д. Спектр использования сверлильных станков огромен. Они активно применяются в механических, ремонтных и инструментальных цехах машиностроительных заводов, а также на предприятиях малого и среднего бизнеса.

На сверлильных станках обработка отверстий осуществляется свёрлами, зенкерами, развёртками и другими инструментами, нарезание резьбы - метчиками.

Предназначение и классификация сверлильных и расточных станков

Основные типы сверлильных станков:

- вертикально-сверлильные одно- и многошпиндельные;

- радиально-сверлильные;

- горизонтально-сверлильные для глубокого сверления;

- горизонтально-центровальные.

Сверлильно-расточные станки по классификатору отнесены ко 2-й группе, внутри которой их делят на следующие типы:

- вертикально-сверлильные;

- одношпиндельные полуавтоматы;

- многошпиндельные полуавтоматы;

- координатно-расточные;

- радиально-сверлильные;

- горизонтально-расточные;

- алмазно-расточные;

- горизонтально-сверлильные;

- самые разнообразные сверлильные.

Сверлильные станки широко применяются для выполнения нижеприведенных работ:

- сверление сквозных, а также глухих отверстий, при этом обеспечивается возможность получения параметра шероховатости поверхности не ниже 12-13 квалитета и Ra = 6,3...15 мкм;

- рассверливание отверстий - увеличение диаметра спиральным сверлом;

- зенкерование, позволяющее получить более высокий квалитет, а также меньшее значение параметра шероховатости поверхности отверстий по сопоставлению со сверлением - точность 11...13 квалитет, Ra= 10...15 мкм;

- растачивание отверстий, осуществляемое резцом на сверлильном станке;

- зенкование, исполняемое для приобретения у отверстий цилиндрических и конических углублений и фасок под головки болтов, а также винтов;

- развертывание отверстий, применяемое для получения нужных параметров точности (7...11 квалитет) и шероховатости (Ro= 1,25...5 мкм);

- выглаживание, изготавливаемое особыми роликовыми оправками, либо развальцовывание, имеющее назначение уплотнения - сглаживания гребешков на поверхности отверстия сразу же после развертывания деталей из дюралюминия, электрона и др.;

- нарезание внутренней резьбы метчиком; в процессе применения комбинированного инструмента получают сложные поверхности;

- цекование - подрезание торцов наружных и внутренних приливов, а также бобышек.
Этими видами работ возможности сверлильных станков не исчерпываются. На них исполняют и другие операции.

При сверлении основными режимами резания являются: подача s; скорость резания V= 3,14*Dn/1000, м/с (где D - диаметр инструмента, мм,п - частота вращения инструмента, с-1); глубина резания t= 0,5D при сверлении, а также t= 0,5(D-d) при рассверливании, зенкеровании, развертывании, d - изначальный диаметр.

Подача - перемещение сверла вдоль оси за один его оборот (либо за один оборот заготовки, в том случае, если она вращается). Различают следующие виды подачи: s0 - на один оборот сверла, мм/об; 5 - минутная подача, мм/мин.

Эти виды подач связаны между собой соотношениями: s = s0n60.

Станкостроительные заводы изготавливают помимо сверлильных станков, выпускаемых серийно, много специальных станков. Эти станки, как правило, обозначают условными заводскими номерами.

Вертикально-сверлильные станки

Главным движением в вертикально-сверлильных станках является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движение подачи в станках этого типа производится вертикальным перемещением шпинделя. Заготовку традиционно устанавливают на столе станка. Соосность отверстия заготовки и шпинделя получают перемещением заготовки.

Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол и сверлильная головка, несущая шпиндель и мотор. Управление коробками скоростей и подач осуществляют рукоятками, ручную подачу - штурвалом. Контроль глубины обработки осуществляют по лимбу. В нише станины помещен противовес. Электрооборудование станка вынесено в отдельный шкаф. Фундаментная плита служит опорой станка. В средних, а также тяжелых станках на ее верхнюю плоскость можно устанавливать заготовку. Стол станка бывает подвижным (от рукоятки через коническую пару зубчатых колес и ходовой винт), неподвижным (съемным) либо поворотным (откидным). Его монтируют на направляющих станины либо исполняют в виде тумбы, установленной на фундаментной плите.

Охлаждающую жидкость подают электронасосом по шлангу. Узлы сверлильной головки смазывают при помощи насоса, остальные узлы станка - вручную.
Сверлильная головка состоит из чугунной отливки, на которой смонтированы коробки скоростей и подач, а внутри - шпиндельи механизмы управления. Коробка скоростей содержит 2-х- , а также 3-х венцовый блоки зубчатых колес, при переключении которых рукояткой шпиндель получает различные угловые скорости. Исполнительным звеном служит кулачково-зубчатый механизм, передающий движение штангам, на которых укреплены вилки, связанные с переключаемыми блоками.

Шпиндель смонтирован на 2-х шарикоподшипниках в гильзе. Осевое усилие подачи воспринимает нижний упорный подшипник, а вес шпинделя - верхний. Подшипники регулируют гайкой. Для автоматического выключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки станки снабжают соответствующими устройствами. Глубину обработки устанавливают при помощи лимба механизма, смонтированного на левой стороне головки. Механизм приводится в действие зубчатой парой, имеет диск с кулачками для установки глубины сверления и автоматического выключения с реверсом, а также лимб для визуального отсчета. Для сокращения времени на вспомогательные ходы применяют механизм ускоренного перемещения шпинделя со своим электроприводом. Управление станком осуществляют кнопочной станцией - для универсального станка и более сложной - для полностью автоматизированного.

Радиально-сверлильные станки

От вертикально-сверлильных радиально-сверлильные станки отличает конструктивная возможность совмещения оси отверстия заготовки с осью шпинделя путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в практически любое место горизонтальной поверхности стола.

Радиально-сверлильные станки по конструкции подразделяют на станки общего назначения, переносные - для обработки отверстий в заготовках сравнительно больших размеров (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия), а также самоходные, смонтированные на тележках с креплением их в месте обработки при помощи башмаков.

Радиально-сверлильный станок используют при обработке отверстий в средних корпусных деталях. Станок позволяет исполнять сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, нарезание резьбы метчиками, а также другие операции. На фундаментной плите станка установлена тумба с неподвижной колонной, на которой надета гильза. Гильза поворачивается вокруг колонны, обеспечивая обработку отверстий в любом месте детали без ее перемещения. На гильзе смонтирована траверса, имеющая горизонтальные направляющие, по которым может перемещаться шпиндельная головка. Внутри шпиндельной головки помещены коробка скоростей, коробка передач и узел шпинделя. На передней крышке расположены органы управления. Обрабатываемые заготовки устанавливаются на приставном столе либо непосредственно в верхней плоскости фундаментной плиты.

Шпиндель со сверлильной головкой может перемещаться вертикально по направляющим гильзы, в радиальном направлении по траверсе, а также совместно с траверсой и гильзой поворачиваться вокруг оси неподвижной колонны. Эти 3 движения позволяют устанавливать инструмент по любым координатам. Реверсирование шпинделя производится при помощи фрикционной муфты. Траверса механически перемещается вертикально по гильзе с механическим отжимом в начале и зажимом в конце хода. Сверлильная головка укомплектована механизмом механического выключения подачи, срабатывающим по достижении нужной глубины сверления. Станок снабжен системой предохранительных устройств исключающих возможность его поломки в результате перегрузок.