Свердлильний верстат пристрій, принцип роботи, застосування
Для будь-якого роду діяльності можна вибрати відповідний свердлильний верстат, будь то домашня майстерня, автосервіс або виробничий цех
Застосування, конструкція і принцип дії свердлильних верстатів
Свердлильні верстати дозволяють створювати в деталях з різних матеріалів наскрізні або глухі отвори. Виконуються ці технологічні операції за допомогою такого ріжучого інструменту, як свердло, за рахунок якого і забезпечується зняття стружки з оброблюваного матеріалу.
Більшість апаратів даного типу складають промислові свердлильні верстати. Кількість моделей для побутового використання, що відрізняються значно меншою функціональністю в порівнянні з професійними пристроями, незначно. Тим часом саме на прикладі простої конструкції побутових моделей найзручніше знайомитися з принципом роботи дриля і його базовими елементами.
Малогабаритний побутової свердлильний верстат
Побутова модель - це, як правило, настільний свердлильний верстат, який відрізняється компактними габаритами і встановлюється на поверхні верстата або на будь-якому іншому узвишші, яке забезпечує зручність його використання. У переважній більшості випадків це вертикально-свердлильний верстат. пристрій якого є найбільш типовим для обладнання подібного призначення.
Базовими елементами дриля, використовуваного як в домашніх, так і в побутових умовах, виступають:
- шпиндельная бабка. в якій монтується робочий патрон, службовець для фіксації ріжучого інструменту;
- сверлильная головка, конструкція якої включає в себе шпиндельну бабку, приводний електричний двигун і ремінну передачу;
- несуча стійка-колона, на якій монтується сверлильная головка обладнання;
- масивна опорна плита, виготовлена методом лиття із сталі або чавуну (вона виконує дві функції: служить надійною основою для верстата і використовується для закріплення вертикальної стійки обладнання).
Основні вузли дриля
Технологічні операції, для яких призначений вертикальний свердлильний верстат, виконуються за рахунок двох рухів шпинделя: основного і допоміжного. Перше рух - це обертання шпиндельного вузла, а другий - його переміщення у вертикальному напрямку. Свою назву вертикально-свердлильний верстат якраз і отримав за те, що його шпиндель робить рух подачі в вертикальному напрямку. За виконання такого руху відповідає спеціальна ручка-штурвал, розташована на бічній частині корпусу апарату.
Елементи конструкції побутового сверлильного обладнання та їх взаємодія
Вузол шпінделя як виробничого, так і побутового дриля приводиться в дію за допомогою електродвигуна, який повідомляє крутний момент валу пасової передачі. Свердлильні верстати, призначені для побутового використання, оснащуються електродвигунами, потужність яких становить 250-1000 Вт.
Асинхронний двигун настільного свердлильного верстата Sturm BD7037 потужністю 370 Вт
На багатьох моделях побутових верстатів свердлильно групи швидкість обертання ріжучого інструменту можна регулювати, що забезпечується за рахунок використання в їх конструкції валів пасової передачі різного діаметру. Принцип регулювання швидкості обертання шпинделя на таких верстатах досить простий: при вимкненому приводному електродвигуні ремінь просто перекидається в канавку тієї частини шківа, яка має інший діаметр. За таким принципом швидкість обертання шпинделя можна регулювати в діапазоні 450-3000 об / хв.
Вузол пасової передачі верстата Proma PTB-16B230
На верстатах для побутового використання зазвичай встановлюються свердлильні патрони, ідентичні затискним пристроїв ручних електродрилів. Такі патрони з 3 трикулачні кулачками розраховані на фіксацію свердел, діаметр яких доходить до 12 мм. Для роботи з цим патроном необхідний спеціальний ключ, за допомогою якого здійснюється затиск або ослаблення фіксують кулачків.
При виборі верстата зверніть увагу на мінімальний діаметр затискається в патроні свердла - кулачки деяких моделей не можуть фіксувати свердла калібром менше 3 мм
Технічні можливості свердлильних верстатів побутового призначення дозволяють обробляти деталі, висота яких знаходиться в інтервалі 200-900 мм. Даний параметр залежить від того, на яку висоту сверлильная головка може підніматися на стійці обладнання. Принцип переміщення свердлильної головки по колоні верстата у різних моделей може варіюватися. На найпростіших і легких пристроях робоча головка переміщається на необхідну висоту вручну, а на більш великому і важкому обладнанні для цього передбачена спеціальна рукоятка-штурвал, яка з'єднана з приводним механізмом.
Для фіксації сверлильной головки в необхідному положенні і для її установки на необхідній висоті перед початком обробки використовується спеціальна рукоятка. Регулювати і фіксувати положення робочої головки перед початком свердління необхідно тому, що величина вильоту патрона з шпиндельного вузла досить невелика і складає в залежності від моделі агрегату 50-400 мм.
Органи настройки глибини свердління верстата НС12А: 1 - гайка покажчика; 2 - виступ покажчика; 3 - штурвал; 4 - хомут; 5 - фіксуючий гвинт; 6 - гільза шпинделя
Важливим параметром, за яким оцінюють будь-свердлильний верстат, є виліт свердла. Цей параметр, який у різних моделей побутових верстатів може перебувати в інтервалі 100-200 мм, характеризує відстань від осі обертання ріжучого інструменту до осі стійки-колони (від нього залежить те, на якій відстані від краю деталі можна просвердлити отвір).
Основною вимогою до плити-основи дриля, яка повинна забезпечувати його стійке положення на будь-якій горизонтальній поверхні, є її масивність і габарити, достатні для того, щоб врівноважувати масу інших конструктивних елементів обладнання.
Призначення верхньої частини такої плити - служити робочим столом, тому її роблять максимально рівною з декількома пазами. Центральний з цих пазів використовується під час свердління наскрізних отворів і необхідний для того, щоб в процесі виконання такої технологічної операції уникнути пошкоджень свердла і поверхні робочого столу. Решта пази на поверхні робочого столу потрібні для закріплення різних затискних пристосувань.
Підстава верстата PROHHON-TBM-220 має прорізи для закріплення лещат
Вертикальне переміщення свердла, закріпленого в патроні, здійснюється за рахунок важільного механізму, що приводиться в дію спеціальною рукояткою. Така рукоятка, розташована на бічній поверхні корпусу верстата, спеціально пружної, що забезпечує її автоматичне повернення в початковий стан після того, як вплив на неї припиняється.
Електродвигун на побутових моделях харчується переважно від електричної мережі з напругою 220 В. Він запускається і зупиняється за допомогою кнопкової станції. На окремих моделях побутових свердлильних верстатів, технічні можливості яких дозволяють нарізати внутрішню різьбу, передбачений реверсивний запуск електродвигуна.
Додаткові пристрої для побутових свердлильних верстатів
Настільно-свердлильний верстат. призначений для використання вдома, може оснащуватися додатковими пристроями, які значно підвищують його функціональність і ергономічність.
Верстат «Калібр СС-13» з додатковим підйомним робочим столом
Перерахуємо такі пристрої.
- Робочий стіл, який закріплений на стійці консольно, дозволяє виконувати з ним різні дії: піднімати і опускати його вручну (в найпростіших моделях верстатів); використовувати для зміни висоти його розташування спеціальну рукоятку, з'єднану з рейковим механізмом; фіксувати на необхідній висоті. Окремі моделі свердлильних верстатів для будинку можуть бути оснащені робочим столом, який може не тільки переміщатися в вертикальному напрямку, а й повертатися відносно вертикальної осі.
- Механізм, що забезпечує регулювання глибини свердління, діє за наступним принципом: кінчик свердла, закріпленого в патроні обладнання, опускають до мітки на бічній поверхні деталі, що відповідає необхідній глибині свердління. Після цього закручують затяжний важіль регулятора глибини, обмежуючи тим самим хід ріжучого інструменту.
- Захисний екран, який представляє собою відкидається огорожу з прозорого пластика, забезпечує захист оператора верстата від летить стружки і не допускає потрапляння в зону обробки частин одягу і довгого волосся.
Швидкороз'ємний затиск дриля BOSCH PBD 40
Свердлильні апарати для використання в виробничих умовах
Досить поглянути на креслення або фото виробничих свердлильних верстатів, щоб зрозуміти, що вони представляють собою значно більш складні пристрої, ніж побутові моделі. Велика частина моделей таких верстатів - це універсальне обладнання, що дозволяє виконувати не тільки свердління по металу та інших матеріалів, але і ряд інших технологічних операцій.
Багатошпиндельних свердлильний верстат GILLARDON RF 25
Верстати настільного типу
Такі верстати відрізняються невеликими розмірами і незначною вагою. Їх застосовують для свердління отворів, які мають невеликий діаметр.
Вертикально-свердлильні (колонні) верстати
Ці верстати використовують для оснащення дрібносерійних і одиничних виробництв. З їх допомогою можна отримувати в заготовках з металу отвори, діаметр яких знаходиться в інтервалі 18-75 мм.
Використання таких верстатів актуально в тих випадках, коли пред'являються високі вимоги до точності розташування декількох отворів в деталі.
На цих пристроях обробляють отвори, що відрізняються значною глибиною (вали, осі, штоки і ін.).
Таке обладнання використовується для формування центрових отворів, розташованих на торцях оброблюваних деталей.
На агрегатах, оснащених декількома шпиндельними головками, може одночасно виконуватися обробка безлічі отворів, розташованих у вертикальній, горизонтальній і похилій площинах.
Універсальний свердлильно-фрезерний верстат Stalex-LM1450-2
Найбільш поширеними вважаються верстати вертикально і горизонтально-свердлильний групи. Багато сучасних моделей свердлильних верстатів оснащують системами числового програмного керування, що дозволяє серйозно підвищити продуктивність такого обладнання і забезпечити високу точність обробки. Верстати з такою системою управління використовують переважно для оснащення серійних і великосерійному виробничих підприємств.
Унікальна конструкція магнітних верстатів надає можливість обробляти метал там, де це неможливо зробити звичайним обладнанням
Незважаючи на те, що будь-який верстат свердлильний групи можна використовувати для отримання отворів в заготовках з різних матеріалів, для деревообробних та меблевих фабрик створюються особливі моделі, які можуть оснащуватися одним або декількома шпинделями, в тому числі і робочими головками поворотного типу. За допомогою такого обладнання можна не тільки робити отвори в деталях з деревини, а й створювати гнізда, пази, видаляти сучки.
Використання на меблевих фабриках сучасного свердлильно-присадочного устаткування, що володіє великою універсальністю і функціональністю, дозволяє оперативно виготовляти з його допомогою меблеві конструкції навіть у найскладніших кресленнями.
Можливості та пристрій промислового сверлильного обладнання
Свердлильне обладнання, призначене для промислового використання, влаштовано набагато складніше, ніж побутові моделі. Це помітно, як було сказано вище, навіть по фото таких агрегатів. Подача ріжучого інструменту на цьому обладнанні може виконуватися не тільки вручну, але і в автоматичному режимі. Практично на будь-якому з таких верстатів передбачена можливість регулювання швидкості обертання шпиндельного вузла і величини подачі, за що відповідають коробка швидкостей і коробка подач відповідно.
Настільні свердлильні верстати професійного класу відрізняються від побутових моделей високоточними комплектуючими, починаючи від опорних підшипників і закінчуючи патроном
Оскільки такі верстати використовуються більш інтенсивно і для вирішення відповідальних завдань, їх кінематична схема відрізняється більш складним і надійним виконанням. У багатьох із сучасних моделей даних апаратів передбачена опція автоматичного реверсування напрямку подачі і обертання ріжучого інструменту в той момент, коли він досягає необхідної глибини обробки.
Вузол шпінделя більшості моделей такого обладнання оснащений механізмом автоматичного підведення до поверхні оброблюваної деталі. Практично обов'язковою опцією для даних верстатів є автоматична подача охолоджувальної рідини в зону обробки в той момент, коли така обробка починається.
Конструкція сверлильной голови промислового верстата
Останнім часом промислові підприємства активно оснащуються свердлильними верстатами, роботою яких керує система ЧПУ. Перевагою використання такого обладнання є те, що в них автоматизовані основні і допоміжні технологічні операції, що дозволяє значно підвищити їх продуктивність в порівнянні з моделями, керованими вручну.
Промислові верстати свердлильної групи, як уже говорилося вище, здатні виконувати різні технологічні операції:
- розгортання отворів;
- обробку отворів з використанням зенкера;
- зняття фасок у верхній частині отворів, формування циліндричних і конічних поглиблень - зенкование;
- обробка отворів за допомогою Цековки;
- нарізування внутрішньої різьби;
- обробка отворів за допомогою різця - розточування;
- фінішна обробка отворів за допомогою кулькових або роликових інструментів - вигладжування;
- обробка деталей за допомогою фрезерного інструменту (формування пазів і ін.).
Зенковка поглиблення на промисловому верстаті
Правила роботи на свердлильному верстаті
Робота на свердлильному обладнанні може бути пов'язана з ризиком травмування оператора, якщо при цьому не дотримуються вимоги безпеки. Зокрема, ризик для здоров'я і навіть життя оператора, що працює на свердлильному агрегаті, можуть представляти:
- елементи верстата, які в процесі виконання обробки обертаються і переміщаються лінійно;
- струмопровідні елементи;
- оброблювані деталі і інструмент, які при недостатньо надійної фіксації можуть вилітати із зони обробки.
Велике значення для справної роботи верстата і отримання з його допомогою якісних отворів має ріжучий інструмент. Він повинен бути добре і правильно заточений, а також обраний відповідно до матеріалу деталі, в якій необхідно просвердлити отвори. В процесі обробки ріжучий інструмент інтенсивно нагрівається, що може привести до його швидкого зносу і виходу з ладу. Щоб мінімізувати такий ризик, в процесі обробки необхідно виконувати охолодження інструменту за допомогою спеціальної рідини або звичайної води.
Деякі особливості має процес свердління отворів, глибина яких більше 5 діаметрів використовуваного інструменту. У процесі формування таких отворів інструмент слід періодично витягувати і звільняти незакінчену отвір від скопилася стружки, яка може привести до заклинювання свердла.
В цілому техніка роботи на свердлильному обладнанні і правила його регулярного профілактичного обслуговування не викликають великих труднощів, навчитися їм можна досить швидко. При дотриманні цих правил обладнання прослужить вам довго, і ви зможете ефективно використовувати його для отримання точних і якісних отворів.