Вертикально сверлильный станок как работает

Вертикально – сверлильные станки (рис.50) предназначены для сверления и рассверливания отверстий, нарезания в них резьбы, зенкерования, развертывания отверстий и т. п. При сверлении главным движением является вращательное движение инструмента, а движением подачи – поступательное движение инструмента вдоль оси.

Сверлильный станок состоит из: станины А; коробки подач Б; коробки скоростей В; стола Г; основания Д; шпинделя Е.

Рисунок 50 – Общий вид вертикально-сверлильного станка

Станина А предназначена для соединения между собой всех узлов станка. Отлита из серого чугуна и представляет собой коробку прямоугольного сечения, установленную вертикально на основании Д. На верхнем конце станины установлена коробка скоростей В. Коробка скоростей представляет собой чугунный корпус, внутри которого расположены зубчатые передачи и механизмы переключения скоростей. Служит для сообщения шпинделю Е различных частот вращения. По направляющим станины может перемещаться коробка подач Б и стол А. Коробка подач предназначена для осуществления различных подач шпинделя. Управление коробками скоростей и подач осуществляется рукоятками; ручная подача –штурвалом 2.

Обрабатываемая деталь устанавливается на столе станка и закрепляется в машинных тисках или в специальных приспособлениях. Совмещение оси будущего отверстия с осью шпинделя осуществляется перемещением приспособления с обра­батываемой деталью на столе станка. Режущий инструмент в зависимости от формы его хвостовика закрепляется в шпинделе станка при помощи патрона или пе­реходных втулок. В соответствии с высотой обрабатываемой детали и длиной режущего инструмента производится установка стола и шпиндельной бабки. Подъем и опускание стола осуществляется рукояткой 1.

Выбор режима резания при обработке отверстий

Обработка отверстия на сверлильных станках совершается в результате двух движений: вращения инструмента вокруг его оси Dг (главное движение резания) и осевого перемещения инструмента Ds (движение подачи).

Элементами режима резания при обработке отверстия являются:

– скорость главного движения резания ν, м/мин, вычисляемая по формуле:

где D – диаметр инструмента (сверла, зенкера, развертки), мм; n – частота вращения шпинделя, мин -1 ;

– подача за один оборот заготовки Sо, мм/об – величина перемещения инструмента за один оборот:

где Sz – подача инструмента за время его поворота на одно режущее лезвие (зуб) инструмента, мм/зуб; z – число режущих лезвий; при нарезании резьбы Sо = Sр, где Sр – шаг нарезаемой резьбы;

– глубина резания t, мм: при сверлении глубина резания равна половине диаметра сверла t = D/2; при рассверливании, зенкеровании, развертывании

где D и d– диаметры обработанного и обрабатываемого отверстий соответственно.

Значения элементов режима резания назначают в зависимости от марки обрабатываемого материала, вида технологической обработки, материала режущей части инструмента, требований к обрабатываемому отверстию. При этом обычно пользуются справочными таблицами, номограммами или проводят расчеты по формулам теории резания.

СОДЕРЖАНИЕ СТАНОЧНОЙ ПРАКТИКИ

Цель практики: знания видов обработки резанием, режущих инструментов и приспособлений, устройства и назначения токарно-винторезного и горизонтально–фрезерного станков; умения выбирать вид обработки в зависимости от формы обрабатываемой поверхности; первичные умения настраивать станок на заданный режим обработки; первичные навыки точения и фрезерования поверхностей.

Работа проводится на токарно-винторезном и вертикально-фрезерном станках. Каждому студенту предоставляется индивидуальное рабочее место. В содержание работы входят перечисленные далее упражнения и комплексная работа.

Оборудование и оснащение рабочих мест:станки токарно-винторезные – 1Б61А, 1К62, CDS 6240; станок токарный с ЧПУ – СКЕ 6150Z; станки сверлильные – 2А125, 2М112, КОРВЕТ-43, PROFI G10525; станок вертикально-расточной – 2Е78П; станок радиально-сверлильный – Z3732Х8; станки шлифовальные – 3Б623В, 3Г71, 3Д423: станки фрезерные – 6Н11, 6Н81; станок отрезной – UE-250S; станок хонинговальный – 3К333; станок универсально-заточный – 3А64Д; тумбочки инструментальные; ящики для инструментов; шкафы металлические.

Упражнения в управлении токарным станком. Пуск и остановка электродвигателя станка. Включение и выключение привода главного движения и привода движений подач. Установка заготовок в трехкулачковом самоцентрирующем патроне и в центрах на оправках. Установка, выверка и закрепление резцов. Упражнения в управлении суппортом (ручное и механическое движения подачи). Упражнение в пользовании штангенциркулем. Снятие пробной стружки на длине 4–5 мм по заданной глубине резания. Контроль размера. Снятие стружки на длине 20–30 мм ручной подачей. Установка резца на глубину резания по лимбу. Точение цилиндрической поверхности детали с механической подачей резца. Контроль размеров. Техническое обслуживание рабочего места. Техника безопасности работы на станке.

Назначение сверлильных станков

Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала. Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты. Формообразующими движениями при обработке отверстий на сверлильных станках являются главное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи инструмента по его оси.

Основной параметр станка — наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали). Кроме того, станок характеризуется вылетом и наибольшим ходом шпинделя, скоростными и другими показателями.

Классификация сверлильных станков

Сверлильные станки делятся на следующие типы:

• Вертикально-сверлильные станки;
• Одношпиндельные полуавтоматы;
• Многошпиндельные полуавтоматы;
• Координатно-расточные станки;
• Радиально-сверлильные станки;
• Горизонтально-расточные;
• Алмазно-расточные;
• Горизонтально-сверлильные станки;
• Рразные сверлильные.

Модели станков обозначают буквами и цифрами. Первая цифра обозначает, к какой группе относится станок, вторая — к какому типу, третья и четвертая цифры характеризуют размер станка или обрабатываемой заготовки. Буква, стоящая после первой цифры, означает, что данная модель станка модернизирована (улучшена). Если буква стоит в конце, то это означает, что на базе основной модели изготовлен отличный от него станок.

Например, станок модели 2Н118 — вертикально-сверлильный, максимальный диаметр обрабатываемого отверстия 18мм, улучшен по сравнению со сверлильными станками моделей 2118 и 2А118. Станок модели 2Н118А также вертикально-сверлильный, диаметр обрабатываемого отверстия 18мм, но он автоматизирован и предназначен для работы в условиях мелкосерийного и серийного производства.

В зависимости от области применения различают универсальные и специальные сверлильные станки. Находят широкое применение и специализированные сверлильные станки для крупносерийного и массового производства, которые создаются на базе универсальных станков путем оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы.

Из всех сверлильных станков можно выделить следующие основные типы универсальных станков: одно- и многошпиндельные вертикально-сверлильные; радиально-сверлильные; горизонтально-сверлильные для глубокого сверления.

Сверлильные станки с ручным управлением

Рис. 1. Вертикально-сверлильный станок:

1 — колонна (станина); 2 — электродвигатель; 3 — сверлильная головка; 4 — рукоятки переключения коробок скоростей и подач; 5 — штурвал ручной подачи; 6 — лимб контроля глубины обработки; 7 — шпиндель; 8 — шланг для подачи СОЖ; 9 — стол; 10 — рукоятка подъема стола; 11 — фундаментная плита; 12 — шкаф электрооборудования.

На станине 1 станка размещены основные узлы. Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3, несущая шпиндель 7 и электродвигатель 2 Заготовку или приспособление устанавливают на столе 9 станка, причем соосность отверстия заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки.

Управление коробками скоростей и подач осуществляется рукоятками 4, ручная подача — штурвалом 5. Глубину обработки контролируют по лимбу 6. Противовес размещают в нише, электрооборудование вынесено в отдельный шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках ее верхняя плоскость используется для установки заготовок. Охлаждающая жидкость подается электронасосом по шлангу 8. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса, остальные узлы — вручную.

Сверлильная головка 3 представляет собой чугунную отливку, в которой смонтированы коробка скоростей, механизмы подачи и шпиндель. Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, переключениями которых с помощью одной из рукояток 4 шпиндель получает различные угловые скорости. Частота вращения шпинделя, как правило, изменяется ступенчато, что обеспечивается коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 2.

В отличие от вертикально-сверлильного в радиально-сверлильном станке оси отверстия заготовки и шпинделя совмещают путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в радиальном и круговом направлениях (в полярных координатах). По конструкции радиально-сверлильные станки подразделяют на станки общего назначения, переносные для обработки отверстий в заготовках больших размеров (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия) и самоходные, смонтированные на тележках и закрепляемые при обработке с помощью башмаков.

Сверлильные станки с ЧПУ

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ.

Рис. 2. Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ:

1 — автономная стойка УЧПУ; 2 — шкаф силового электрооборудования; 3 — револьверная головка; 4 — стол; 5 — шаговый электродвигатель; б, 7, 8, 11 — блоки управления; 9 — кодовый преобразователь; 10 — считывающее устройство.

Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и легкого прямолинейного фрезерования деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства. Револьверная головка 3 с автоматической сменой инструмента и крестовый стол 4 позволяют производить координатную обработку деталей типа крышек фланцев, панелей без предварительной разметки и применения кондукторов.

Другие статьи по сходной тематике

Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.

Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т

Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.

Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

Сверлильные станки используются для обработки отверстий как в сложных производственных, так и бытовых условиях. В ремонтных мастерских, гаражах, слесарных помещениях ремонтных бригад на заводах и в компаниях обслуживающих городские коммуникации встречаются небольшие универсальные станки. В цехах, производящих сложные работы, они имеют несколько усложнённую конструкцию, большую массу, и отличаются повышенной точностью сверления, нарезки резьбы, зенкерования и рассверливания.

Классификация

Классификация станков по ЭНИМС для работ по металлу имеет 9 групп. Сверлильные и расточные металлообрабатывающие станки по классификации попали во 2 группу. В этой группе, как и в большинстве других, оборудование делится на 9 типов:

1. Вертикально-сверлильные;
2. Одношпиндельные полуавтоматические;
3. Многошпиндельные полуавтоматические;
4. Одностоечные координатно-расточные;
5. Радиально-сверлильные;
6. Расточные;
7. Алмазно-расточные;
8. Горизонтально-сверлильные;
9. Разные сверлильные.

Каждый из сверлильных станков имеет своё основное назначение. Разновидности их в таблице распределены по принципу уменьшения популярности. Классификация проводилась на основе изучения спроса, на все типы сверлильного оборудования.

Классификация по универсальности

Станки сверлильной группы по назначению делятся на 3 большие группы:

• Универсальные – их назначение в выполнении широкого диапазона номенклатуры работ по металлу. Их универсальность в проведении работ мешает задействовать их в массовом производстве деталей. Зато штучные детали на таких станках можно обработать от А до Я – высверлить открытое или закрытое отверстие, нарезать резьбу, произвести зенкерование детали и т.д.
• Для сверления глубоких отверстий при производстве однотипных деталей используются станки из группы «специализированные». Основные представители этого класса оборудования работают на поток в массовом производстве. Они специализируются на выполнении одной или нескольких операций.
• «Специальные» — такие станки могут выполнять несколько операций одновременно или поэтапно для обработки одной заготовки.

Как и все станки по металлу, сверлильные станки различаются по массе, классу точности, уровню автоматизации, устройство стола.

Типы сверлильных станков

Виды сверлильных станков из группы «универсальные»:

• Вертикально-сверлильные станки.

• Настольные — предназначаются для обработки небольших деталей. Оборудование этого типа способно обрабатывать отверстия диаметром от 3 до 18 мм.
• Станки средней группы с диаметром максимального сверления от 25 до 50 мм. Движение шпинделя относительно рабочей поверхности стола может быть только вертикальной плоскости, что предполагает перед работой перемещение самой детали для установки её в необходимое для обработки положение. Вращение шпинделю передаётся посредством зубчатой передачи от вертикально расположенного двигателя. Он может находиться в кожухе, закреплённым к корпусу.

Радиально-сверлильные станки. Принцип работы отличается от вертикальных тем, что заготовка крепится в определённом положении на столе или плите, а относительно неё перемещается инструмент, закреплённый в шпинделе. Для крепления детали у плиты имеются пазы в виде буквы «Т». Некоторые станки относится к разряду переносных, имеют поворотную шпиндельную головку, чего не имеют станки вертикально-сверлильной группы. Диаметр сверления до 100 мм. Используется, как правило, для сверления заготовок большой массы и габаритов. Как в любом правиле, существуют исключения, поэтому станки этого вида можно встретить в цехах массового производства. Частота вращения и подача регулируются за счет переключения рукояток. Кроме этого, на станке может регулироваться высота расположения шпинделя путем перемещения траверсы по колонне. Траверса перемещается вручную в зависимости от необходимой высоты расположения инструмента для обработки.

Горизонтально-сверлильные. Как правило, они применяются для сверления глубоких отверстий. Вес и габариты заготовок диктуют особенности обработки на данном станке. Для лёгких деталей главное движение — вращения относительно обрабатывающего инструмента. Тяжёлые заготовки остаются при обработке неподвижными.

Настольные станки относятся к разряду одношпиндельных. Частота вращения регулируется ременной передачей. Предназначаются для сверления отверстий малого диаметра. Недавно настольные станки, предназначенные для переноса их по месту необходимого проведения сверлильных работ, стали оснащаться магнитной подошвой. Магнит внутри основания служит для крепления станка к металлической поверхности. Мощного магнита вполне хватает, чтобы станок был устойчивым без дополнительных креплений. Его можно взять с собой и на полевой стан и на строительство дома и даже использовать его в мостостроении. Главное, чтобы на месте проведения необходимых работ, был достойный источник для питания электродвигателя. Если нет достаточного питания, то все остальные преимущества работы подобных станков оценить в полевых условиях не удастся.

Многошпиндельные сверлильные станки могут выполнять поэтапно несколько операций в обработке одной заготовки. После проведения одной части работы, без потери времени на смену инструмента, в ход вступает следующее сверло. Станки, имеющие такую компоновку, применяются в массовом производстве, так же как и оборудование, которое позволяет параллельно выполнять сверление в заготовке нескольких отверстий. Шпиндель, в котором свёрла разного диаметра расположены в ряд используется при изготовлении детали с расширяющимся внутренним диаметром. Принцип проведения обработки заготовки состоит в том, что сначала проводится обработка самым тонким, из необходимых, сверлом, а далее по возрастанию диаметров.