Сверлильные станки

Что из себя представляет сверлильный станок?

При мелкосерийном производстве, в небольших мастерских или в промышленности возникает необходимость сверления отверстий. Отверстия зачастую сверлят в цветных и черных металлах, пластике, древесине, а также в других конструкционных материалах. Казалось бы, что для этих целей можно использовать ручную дрель, но она создает множество неудобств. Дрель не способна работать вертикально, то есть под прямым углом, ее положение зависит от положения рук рабочего. Любое отклонение в сторону приведет к поломке сверла и неточности выполняемых отверстий. В таком случае можно поступить умнее и закрепить дрель на вертикальной стойке, таким образом изготовив самодельный сверлильный станок. Но, из-за небольшой массы такой станок будет крайне неустойчив. При этом вибрации, образуемые во время работы, никуда не денутся.

Для сверления аккуратных и максимально точных отверстий, предусмотрены сверлильные станки. Сверлильный станок это полуавтоматическое устройство с механическим ходом шпинделя. Регулировка высоты подъема сверлильной головки производится при помощи рукоятки и нужна для работы с разными по габаритам, заготовками. Такие станки изготавливается из чугунных сплавов, основание имеет широкую опору. Благодаря этому вес станка наиболее оптимальный, создается хорошая устойчивость, а вибрации практически отсутствуют.

Универсальные станки можно разделить на несколько подкатегорий: вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многошпинедельное-сверлильное оборудование и горизонтально-сверлильные станки. В зависимости от размера заготовки и диаметра полученных отверстий, применяются той или иной тип. В слесарных мастерских, при мелком производстве и бытовых условиях наиболее часто используются вертикально-сверлильные станки. О них подробно остановимся немного ниже.

Принцип работы

• Принцип работы сверлильного станка довольно простой. В каком-то роде, он схож с токарным станком в режиме сверления, только с некой разницей. Если в токарном станке заготовка вращается вокруг своей оси, а сверло остается неподвижным, то в сверлильном - все с точностью наоборот. Заготовка намертво закреплена на рабочем столе, вращательно движение совершает только сверло. При этом расположение станины и всей конструкции вертикальное.

• Перед началом работы, в первую очередь необходимо крепко и надежно закрепить заготовку на рабочем столе. Это можно сделать при помощи зажимных тисков. Далее следует установить подходящее сверло в патрон. В зависимости от обрабатываемого материала, применяются соответствующие сверла, например - сверла по металлу или сверла по дереву.

• При плавном вращении механического рычага (рукоятки), сверло будет постепенно опускаться по направлению к заготовке, а затем просверливать нужное отверстие. Во избежания поломки и ступливания сверла, следует передвигать шпиндель плавно, с постоянной скоростью.

• В момент сверления стружка разлетается в стороны и может попасть в глаза. Для решения этой проблемы, в современных станках предусмотрена специальная защита. Это откидной прозрачный экран, закрепленный вокруг патрона.

• Во многих моделях станков предусмотрена регулировка скорости вращения шпинделя. Переключатель скоростей позволяет приспособить процесс сверления в зависимости материала, размеров заготовки и диаметра сверла. Обороты настраиваются перекидыванием ремней на шкив меньшего или большего диаметра. Ременная передача не связывается напрямую со шпинделем двигателя, это предохраняет от перегрузок.

Область применения

Ни одно устройство в металлообработке не является настолько востребованным, как сверлильный станок. Ведь техническое отверстие это не только внутренний элемент детали, также оно часто используется для создания крепежей. При помощи болта и гайки можно произвести сборку нескольких деталей в одно целое, в таком случае требуется наличие отверстий.

Сверлильные станки активно используются во многих сферах металлообработки или при обработке древесины. Основная профессия человека, работающего на этом станке - сверлильщик, но также на нем работают слесари, ювелиры и плотники.

Конструкция сверлильного станка устроена так, что позволяет не только сверлить отверстия, но и выполнять развертывание, зенкерование, рассверливание до большего диаметра, нарезать внутренние резьбы при помощи метчика. В радиально-сверлильных устройствах, возможна операция фрезеровки торцевыми фрезами.

Существует огромное количество моделей. Одни отлично впишутся в гараж мастера-любителя, другие найдут свое место в слесарной мастерской или учебном классе. Бытовой сверлильный станок не займет много места на рабочем столе, его вес в среднем составляет до 20 кг. Разборная конструкция позволяет переносить его из одного места на другое.

Конструкция

Общее устройство сверлильного станка многие из нас изучали в школе, на уроках труда. Если работа на нем и общий вид понятен, то отдельные узлы часто вызывают определенные вопросы.

В общих чертах станок выглядит следующим образом. На литом, чугунном основании перпендикулярно установлена прочная станина. На станине, в свою очередь закреплена коробка подач со шпинделем и рукояткой. Сверху расположена шпиндельная головка, внутри которой находится двигатель и ременные передачи. Детально, об основных элементах сверлильного станка:

• Основание - плоская, металлическая подошва. Основание должно обеспечивать надежное положение на любых горизонтальных поверхностях, поэтому изготавливается из тяжелых металлов, например сплава стали и чугуна. Для гашения вибраций, под опорной плитой присутствуют резиновые накладки.

• В вертикальном положении, на основании зафиксирована станина. Она выполняет функцию стойки - вдоль ее оси передвигается шпиндельная головка с патроном. Станина задает общие габариты станка, и в разных моделях длина отличается. Чем выше и больше станина, тем более массивные заготовки можно установить на рабочий стол.

• Рабочий стол - поверхность над основанием. Служит для установки детали. Заготовку при этом можно фиксировать вручную, но лучше использовать зажимные тиски, которые ставятся поверх стола. В одних моделях стол регулируется по высоте при помощи рук, передвижением вверх/вниз. В более дорогих - вращением специального рычага, за счет наличия резьбы на стойке. Кроме регулировки по высоте, присутствует возможность установки стола под углом (до 45 градусов).

• Рукоятка необходима для передвижения шпинделя. Точность обеспечивается наличием специального механизма задания глубины сверления.

• Работа сверлильного станка возможна при помощи электродвигателя. В станках используются асинхронные двигатели, с высоким количеством оборотов и средней мощностью. Питается электромотор от бытовой сети напряжением 220 V.

• Для надежного и быстрого зажатия оснастки в виде сверл, используется трехкулачковый патрон. Трехкулачковый патрон не требует применения цанг, фиксация происходит путем зажатия патрона ключом. В зависимости от модели, максимальный диаметр сверления в металле составляет от 13 до 16 мм.

• Регулировка оборотов шпинделя. Как уже говорилось выше, во многих сверлильных станках выбор необходимой скорости происходит ручной перестановкой приводного ремня. Количество скоростей вращения варьируется от 5 до 16, в зависимости от модели.

• Дополнительные функции. Для удовлетворения требований безопасности, предусмотрены: кнопка аварийного отключения, магнитный пускатель, защитный экран, концевой выключатель (срабатывает при открывании крышки коробки подач во время работы). Повысить удобство работы призваны светодиодная подсветка и лазерный указатель оси вращение. Такие функции присутствуют в более профессиональных моделях.

Преимущества

• Габариты вертикально-сверлильного станка позволяют установить его на верстаке, на столе в домашнем помещении или на полу. Высокая мобильность обеспечивается разборными элементами и простотой конструкции.

• Универсальность. Сфера применения очень обширна. Сверлить можно не только глухие или сквозные отверстий, но и выполнять другие операции металлообработки. Например растачивание отверстий, зенкерование, фрезерование.

• Высокая точность обработки отверстий. В хорошем станке радиальный люфт и биения минимальны.

• Питание станка возможно от бытовой, однофазной сети 220 V.

• Сверлильный станок может использоваться для изготовления не только единичных изделий, но и в случае серийного производства.

Советы при выборе

Сверлильный станок очень полезный инструмент без которого обойтись очень трудно. Перед приобретением необходимо определится с предстоящим курсом работ. Если Вы начинающий мастер и планируете производить сверление отверстий в мягкой древесине, печатных платах или в тонком металле, то в таком случае можно остановить выбор на небольшом, настольном станке. Особенностями настольного станка являются относительно компактные габариты и малый вес. Для установки и дальнейшей работы потребуется лишь небольшой стол. Конечно же, дешевый станок имеет множество недостатков. Во-первых, зачастую присутствует приличный люфт шпинделя при максимальном выкате пиноли. Биение сверла очень негативно сказывается на точности и качестве полученных отверстий. Во-вторых, недостаточная жесткость рабочего стола и небольшая мощность двигателя. В малогабаритных станках, стабильная работа двигателя возможна только со сверлами небольших диаметров. Сверлить перовыми и ступенчатыми будет довольно проблематично. При покупке, особое внимание следует обратить на наличие зажимных тисков в комплекте.

Другое дело, если у Вас присутствует некий опыт в работе со сверлильным оборудованием. У Вас своя мастерская и есть определенное количество заказов в день? Отличным вариантом будет напольный сверлильный станок, с хорошей мощностью и высоким количеством оборотов. Рабочий стол хорошей жесткости обеспечивает перпендикулярное сверление массивных заготовок, даже со сверлами больших диаметров. Часто конструкция стола, позволяет крепить заготовку при помощи тисков или струбцин, зажатием детали по бокам. В профессиональных моделях присутствует множество дополнительных функций. Рабочий стол можно установить под углом 90 градусов, по отношению к шпинделю. Это нужно для сверления торцевых отверстий. Для центрирования сверла по накерненному отверстию, предусмотрен лазерный указатель. Присутствует возможность установки заданной глубины сверления, при помощи настройки лимба. В зависимости от модели, имеется несколько скоростей вращения шпинделя. Количество скоростей в некоторых моделях доходит до 16.