Свердлильні верстати

Що являє собою свердлильний верстат?

При дрібносерійному виробництві, у невеликих майстернях чи промисловості виникає необхідність свердління отворів. Отвори найчастіше свердлять у кольорових та чорних металах, пластиці, деревині, а також в інших конструкційних матеріалах. Здавалося б, що для цих цілей можна використовувати ручний дриль, але він створює безліч незручностей. Дриль не здатний працювати вертикально, тобто під прямим кутом, її положення залежить від положення рук робітника. Будь-яке відхилення убік призведе до поломки свердла та неточності отворів, що виконуються. У такому разі можна зробити розумніше і закріпити дриль на вертикальній стійці, таким чином виготовивши саморобний свердлильний верстат. Але через невелику масу такий верстат буде вкрай нестійкий. При цьому вібрації, що утворюються під час роботи, нікуди не подінуться.

Для свердління акуратних та максимально точних отворів передбачені свердлильні верстати. Свердлильний верстат це напівавтоматичний пристрій із механічним ходом шпинделя. Регулювання висоти підйому свердлильної головки здійснюється за допомогою рукоятки і потрібне для роботи з різними за габаритами, заготовками. Такі верстати виготовляються з чавунних сплавів, основа має широку опору. Завдяки цьому вага верстата найбільш оптимальна, створюється хороша стійкість, а вібрації практично відсутні.

Універсальні верстати можна розділити на кілька підкатегорій : вертикально-свердлувальні , радіально-свердлильні , багатошпинедельно-свердлильні обладнання та горизонтально-свердлильні верстати. Залежно від розміру заготовки та діаметра отриманих отворів, застосовуються той чи інший тип. У слюсарних майстернях, за дрібного виробництва та побутових умов найчастіше використовуються вертикально-свердлильні верстати. Про них докладно зупинимося трохи нижче.

Принцип роботи

• Принцип роботи свердлильного верстата є досить простим. Певною мірою, він схожий з токарним верстатом у режимі свердління, тільки з якоюсь різницею. Якщо в токарному верстаті заготівля обертається навколо осі, а свердло залишається нерухомим, то в свердлильному - все з точністю навпаки. Заготівля намертво закріплена на робочому столі, обертальний рух здійснює лише свердло. При цьому розташування станини та всієї конструкції вертикальне.

• Перед початком роботи в першу чергу необхідно міцно та надійно закріпити заготовку на робочому столі. Це можна зробити за допомогою затискних лещат. Далі слід встановити відповідний свердло в патрон. Залежно від оброблюваного матеріалу застосовуються відповідні свердла, наприклад - свердла по металу або свердла по дереву.

• При плавному обертанні механічного важеля (рукоятки) свердло поступово опускатиметься у напрямку до заготовки, а потім просвердлюватиме потрібний отвір. Щоб уникнути поломки та ступлення свердла, слід пересувати шпиндель плавно, з постійною швидкістю.

• У момент свердління стружка розлітається убік і може потрапити у вічі. Для вирішення цієї проблеми, у сучасних верстатах передбачено спеціальний захист. Це прозорий відкидний екран, закріплений навколо патрона.

• У багатьох моделях верстатів передбачено регулювання швидкості обертання шпинделя. Перемикач швидкостей дозволяє пристосувати процес свердління залежно від матеріалу, розмірів заготовки і діаметра свердла. Оберти налаштовуються перекиданням ременів на шків меншого або більшого діаметра. Ремінна передача не зв'язується безпосередньо зі шпинделем двигуна, це захищає від перевантажень.

Галузь застосування

Жоден пристрій у металообробці не є настільки затребуваним, як свердлильний верстат. Адже технічний отвір це не тільки внутрішній елемент деталі, він часто використовується для створення кріплень. За допомогою болта та гайки можна зробити складання декількох деталей в одне ціле, у такому випадку потрібна наявність отворів.

Свердлильні верстати активно використовуються в багатьох сферах металообробки або при обробці деревини. Основна професія людини, що працює на цьому верстаті - свердлювач, але також на ньому працюють слюсарі, ювеліри та теслярі.

Конструкція свердлувального верстата влаштована так, що дозволяє не тільки свердлити отвори, а й виконувати розгортання, зенкерування, розсвердлювання до більшого діаметру, нарізати внутрішні різьблення за допомогою мітчика. У радіально-свердлильних пристроях можлива операція фрезерування торцевими фрезами.

Існує безліч моделей. Одні чудово впишуться в гараж майстра-любителя , інші знайдуть своє місце у слюсарній майстерні чи навчальному класі. Побутовий свердлильний верстат не займе багато місця на робочому столі, його вага в середньому становить до 20 кг. Розбірна конструкція дозволяє переносити його з одного місця на інше.

Конструкція

Загальний пристрій свердлильного верстата багато хто з нас вивчав у школі, на уроках праці. Якщо робота на ньому та загальний вигляд зрозумілий, то окремі вузли часто викликають певні питання.

Загалом верстат виглядає наступним чином. На литій, чавунній основі перпендикулярно встановлена міцна станина. На станині, у свою чергу, закріплена коробка подач зі шпинделем і рукояткою. Зверху розташована шпиндельна головка, усередині якої знаходиться двигун та ремінні передачі. Детально, про основні елементи свердлувального верстата:

• Основа – плоска, металева підошва. Основа повинна забезпечувати надійне положення на будь-яких горизонтальних поверхнях, тому виготовляється з важких металів, наприклад, сплаву сталі та чавуну. Для гасіння вібрацій під опорною плитою присутні гумові накладки.

• У вертикальному положенні на підставі зафіксована станина. Вона виконує функцію стійки - уздовж осі пересувається шпиндельна головка з патроном. Станіна задає загальні габарити верстата, і у різних моделях довжина відрізняється. Чим вище і більше станина, тим більше потужні заготовки можна встановити на робочий стіл.

• Робочий стіл – поверхня над основою. Служить для встановлення деталі. Заготовку при цьому можна фіксувати вручну, але краще використовувати затискні лещата, які ставляться поверх столу. У одних моделях стіл регулюється по висоті з допомогою рук, пересуванням вверх/вниз. У дорожчих - обертанням спеціального важеля за рахунок наявності різьблення на стійці. Крім регулювання по висоті, є можливість встановлення столу під кутом (до 45 градусів).

• Рукоятка потрібна для пересування шпинделя. Точність забезпечується наявністю спеціального механізму завдання глибини свердління.

• Робота свердлувального верстата можлива за допомогою електродвигуна. У верстатах використовуються асинхронні двигуни з високою кількістю оборотів і середньою потужністю. Живиться електромотор від побутової мережі напругою 220 V.

• Для надійного та швидкого затискання оснастки у вигляді свердл, використовується трикулачковий патрон. Трикулачковий патрон не вимагає застосування цанг, фіксація відбувається шляхом затискання патрона ключем. Залежно від моделі, максимальний діаметр свердління у металі становить від 13 до 16 мм.

• Регулювання обертів шпинделя. Як уже говорилося вище, у багатьох свердлильних верстатах вибір необхідної швидкості відбувається ручною перестановкою приводного ременя. Кількість швидкостей обертання варіюється від 5 до 16, залежно від моделі.

• Додаткові функції. Для задоволення вимог безпеки передбачені: кнопка аварійного відключення, магнітний пускач, захисний екран, кінцевий вимикач (спрацьовує при відкриванні кришки коробки подач під час роботи). Підвищити зручність роботи покликані світлодіодне підсвічування та лазерний покажчик осі обертання. Такі функції присутні у професійніших моделях.

Переваги

• Габарити вертикально-свердлильного верстата дозволяють встановити його на верстаті, на столі домашньому приміщенні або на підлозі. Висока мобільність забезпечується розбірними елементами та простотою конструкції.

• Універсальність. Сфера застосування дуже велика. Свердлити можна не тільки глухі чи наскрізні отвори, але й виконувати інші операції металообробки. Наприклад, розточування отворів, зенкерування, фрезерування.

• Висока точність обробки отворів. У хорошому верстаті радіальний люфт та биття мінімальні.

• Живлення верстата можливе від побутової, однофазної мережі 220 V.

• Свердлильний верстат може використовуватися для виготовлення не лише одиничних виробів, а й у разі серійного виробництва.

Поради при виборі

Свердлильний верстат дуже корисний інструмент, без якого обійтися дуже важко. Перед придбанням необхідно визначитися з майбутнім курсом робіт. Якщо Ви початківець і плануєте виробляти свердління отворів в м'якій деревині, друкованих платах або в тонкому металі, то в такому випадку можна зупинити вибір на невеликому, настільному верстаті. Особливостями настільного верстата є відносно компактні габарити та мала вага. Для встановлення та подальшої роботи буде потрібно лише невеликий стіл. Звичайно, дешевий верстат має безліч недоліків. По-перше, найчастіше є пристойний люфт шпинделя при максимальному викочуванні пінолі. Биття свердла дуже негативно позначається на точності та якості отриманих отворів. По-друге, недостатня жорсткість робочого столу та невелика потужність двигуна. У малогабаритних верстатах стабільна робота двигуна можлива тільки зі свердлами невеликих діаметрів. Свердлити перовими та ступінчастими буде досить проблематично. При покупці особливу увагу слід звернути на наявність затискних лещат у комплекті.

Інша справа, якщо у Вас присутній досвід у роботі зі свердлильним обладнанням. У Вас своя майстерня і є певна кількість замовлень на день? Відмінним варіантом буде свердлильний підлоговий верстат, з гарною потужністю і високою кількістю оборотів. Робочий стіл хорошої жорсткості забезпечує перпендикулярне свердління масивних заготовок, навіть із свердлами великих діаметрів. Часто конструкція столу дозволяє кріпити заготовку за допомогою лещат або струбцин, затисканням деталі з боків. У професійних моделях є безліч додаткових функцій. Робочий стіл можна встановити під кутом 90 градусів по відношенню до шпинделя. Це потрібно для свердління отворів торця. Для центрування свердла по отвору , передбачений лазерний покажчик. Є можливість встановлення заданої глибини свердління, за допомогою налаштування лімба. Залежно від моделі, є кілька швидкостей обертання шпинделя. Кількість швидкостей у деяких моделях сягає 16.